Rechen-Kapazität

Ersatzkapazität und effektiven Serienwiderstand von Kondensator-Parallelschaltungen

Alexander Asinovski Alexander Asinovski

Veröffentlicht 1. Mai 2014 - 20:31 Geändert 1. Mai 2014 - 20:31

In vielen Fällen kommt der Entwickler einer Leistungselektronik-Baugruppe nicht umhin, mehrere Kondensatoren parallel zu schalten. Welche Ersatzkapazität und welchen effektiven Serienwiderstand sie damit erhalten, rechnet Murata Power Solutions detailliert vor.

Parallelschaltungen aus mehreren Kondensatoren werden in der Leistungselektronik häufig genutzt, um hochfrequente Welligkeitspannungen und Stromspitzen zu reduzieren, die Verlustleistung und die Wärmeentwicklung zu verringern, den Frequenzgang zu formen und generell die Zuverlässigkeit einer Schaltung zu verbessern. Für die Entwickler stellen sich jedoch verschiedene Fragen, wenn Kondensatoren parallelgeschaltet werden:

Auf der Murata-Website ist unter anderem eine parametrische Suche verfügbar, die den passenden Kondensator findet.Murata

Worum handelt es sich bei der Ersatzkapazität C_se und dem effektiven Serienwiderstand (ESR) R_se?
Was versteht man unter einer hochfrequenten Welligkeitsspannung?
Was ist unter den einzelnen Effektivströmen zu verstehen?

Wenn die einzelnen Kondensatoren einer Parallelschaltung nicht identisch sind, sondern verschiedene Kapazitätswerte und unterschiedliche effektive Serienwiderstände aufweisen, sind Rechenkünste gefragt: Statt die Einzelwerte mit der Anzahl an Bauteilen zu multiplizieren beziehungsweise durch sie zu teilen, braucht der Ingenieur einen Satz an Formeln. Der Beitrag im folgenden PDF leitet diese Berechnung her und zeigt anhand eines Beispiels, wie man die Ersatzkapazität und den effektiven Serienwiderstand von Parallelschaltungen bestimmt.