Recientemente compré un puente LCR y quería medir los parámetros de varios condensadores e inductores que tengo a mano para compararlos.
El equipo de prueba es el Zhongchuang ET4410; los parámetros medidos son: valor de capacitancia, valor de inductancia, D (tangente del ángulo de pérdidas), Q (factor de calidad), ESR (resistencia serie equivalente), X (reactancia, normalmente expresada como reactancia inductiva XL o reactancia capacitiva XC).
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Prueba de apertura y revisión del puente LCR digital de sobremesa Zhongchuang ET4410: https://blog.zeruns.com/archives/763.html
Prueba de apertura y revisión del osciloscopio RIGOL DHO914S: https://blog.zeruns.com/archives/764.html
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Algunos de los condensadores probados se muestran a continuación:
Inductores
En la tabla siguiente, la frecuencia indica el punto de prueba configurado en el puente; cada componente se midió en cuatro puntos: 100 Hz, 1 kHz, 10 kHz y 100 kHz, con un nivel de prueba de 1 V.
Por lo general, cuanto mayor sea el valor de Q, mejor; cuanto menores sean ESR y X, mejor.
| Tipo y especificación del inductor | Frecuencia (kHz) | Inductancia (μH) | Q | ESR (mΩ) | X (mΩ) |
|---|---|---|---|---|---|
| Inductor de núcleo de ferrita de hierro-silicio-aluminio 65125 22 μH, diámetro de hilo 1.2 mm | 0.1 | 22.7 | 2.1 | 6.8 | 14.2 |
| Inductor de núcleo de ferrita de hierro-silicio-aluminio 65125 22 μH, diámetro de hilo 1.2 mm | 1 | 22.7 | 19.7 | 7.3 | 142.6 |
| Inductor de núcleo de ferrita de hierro-silicio-aluminio 65125 22 μH, diámetro de hilo 1.2 mm | 10 | 22.675 | 100.5 | 14 | 1424.7 |
| Inductor de núcleo de ferrita de hierro-silicio-aluminio 65125 22 μH, diámetro de hilo 1.2 mm | 100 | 22.605 | 67.1 | 211 | 14203 |
| Inductor SMD 1770 de una sola pieza 22 μH | 0.1 | 21.9 | 0.66 | 20.9 | 13.8 |
| Inductor SMD 1770 de una sola pieza 22 μH | 1 | 21.92 | 6.43 | 21.4 | 137.7 |
| Inductor SMD 1770 de una sola pieza 22 μH | 10 | 21.817 | 39.7 | 34.5 | 1370.6 |
| Inductor SMD 1770 de una sola pieza 22 μH | 100 | 21.506 | 63.5 | 213 | 13513 |
| Inductor SMD 1265 de una sola pieza 22 μH | 0.1 | 22.8 | 0.46 | 30.2 | 14.3 |
| Inductor SMD 1265 de una sola pieza 22 μH | 1 | 22.671 | 4.62 | 30.8 | 142.4 |
| Inductor SMD 1265 de una sola pieza 22 μH | 10 | 22.66 | 35.8 | 39.8 | 1423.8 |
| Inductor SMD 1265 de una sola pieza 22 μH | 100 | 22.511 | 74 | 190 | 14145 |
Resumen:
- El inductor de núcleo de ferrita de hierro-silicio-aluminio parece tener un rendimiento deficiente en alta frecuencia; al medir a 100 kHz, el valor de Q disminuye, alcanzando su máximo a 10 kHz (también probé a 20 kHz y fue aún un poco mayor; el pico debe estar entre 20 kHz y 100 kHz, luego desciende gradualmente).
- El inductor SMD de una sola pieza tiene un mejor comportamiento en alta frecuencia: a medida que aumenta la frecuencia, el valor de Q aumenta, superando al inductor de núcleo de ferrita a 100 kHz.
- El valor de ESR es menor en el inductor de núcleo de ferrita, posiblemente debido al mayor diámetro del hilo; sin embargo, a frecuencias más altas, el ESR se vuelve mayor que el del inductor SMD de una sola pieza.
Condensadores
En la tabla siguiente, la frecuencia indica el punto de prueba configurado en el puente; cada componente se midió en cuatro puntos: 100 Hz, 1 kHz, 10 kHz y 100 kHz, con un nivel de prueba de 1 V.
Por lo general, cuanto menores sean los valores de D, ESR y X, mejor.
Los condensadores Rubycon y ELNA de la tabla se compraron en una pequeña tienda de Taobao; es muy probable que sean falsificaciones.
| Tipo y especificación del condensador | Frecuencia (kHz) | Capacitancia (μF) | Valor D | ESR (Ω) | X (Ω) |
|---|---|---|---|---|---|
| Condensador sólido AISHI 220 μF 50 V | 0.1 | 210.4 | 0.0138 | 0.1042 | -7.565 |
| Condensador sólido AISHI 220 μF 50 V | 1 | 207.22 | 0.0318 | 0.0245 | -0.7681 |
| Condensador sólido AISHI 220 μF 50 V | 10 | 186.25 | 0.175 | 0.0151 | -0.0855 |
| Condensador sólido AISHI 220 μF 50 V | 100 | 23.19 | 0.173 | 0.0125 | -0.0685 |
| Condensador electrolítico común ChengX 220 μF 16 V | 0.1 | 206.18 | 0.0662 | 0.513 | -7.739 |
| Condensador electrolítico común ChengX 220 μF 16 V | 1 | 193.02 | 0.2939 | 0.2428 | -0.8246 |
| Condensador electrolítico común ChengX 220 μF 16 V | 10 | 173.71 | 2.28 | 0.2094 | -0.0917 |
| Condensador electrolítico común ChengX 220 μF 16 V | 100 | 38.71 | 5.08 | 0.209 | -0.0411 |
| Condensador electrolítico de alta frecuencia ChengX 47 μF 50 V | 0.1 | 47.2 | 0.0264 | 0.889 | -33.742 |
| Condensador electrolítico de alta frecuencia ChengX 47 μF 50 V | 1 | 45.42 | 0.0811 | 0.2845 | -3.5045 |
| Condensador electrolítico de alta frecuencia ChengX 47 μF 50 V | 10 | 43.04 | 0.503 | 0.1858 | -0.3698 |
| Condensador electrolítico de alta frecuencia ChengX 47 μF 50 V | 100 | 20.57 | 2.295 | 0.1776 | -0.0775 |
| Condensador electrolítico de alta frecuencia JWCO 220 μF 63 V | 0.1 | 199.77 | 0.0437 | 0.3148 | -7.941 |
| Condensador electrolítico de alta frecuencia JWCO 220 μF 63 V | 1 | 194.49 | 0.2133 | 0.1747 | -0.8183 |
| Condensador electrolítico de alta frecuencia JWCO 220 μF 63 V | 10 | 179.38 | 1.717 | 0.1528 | -0.0888 |
| Condensador electrolítico de alta frecuencia JWCO 220 μF 63 V | 100 | 35.38 | 3.51 | 0.1577 | -0.045 |
| Condensador electrolítico Rubycon 220 μF 63 V | 0.1 | 220.24 | 0.0332 | 0.24 | -7.227 |
| Condensador electrolítico Rubycon 220 μF 63 V | 1 | 212.68 | 0.1018 | 0.076 | -0.7484 |
| Condensador electrolítico Rubycon 220 μF 63 V | 10 | 197.57 | 0.77 | 0.0625 | -0.0806 |
| Condensador electrolítico Rubycon 220 μF 63 V | 100 | 30.375 | 1.18 | 0.0617 | -0.0527 |
| Condensador electrolítico ELNA de túnica azul 220 μF 63 V | 0.1 | 199.33 | 0.0523 | 0.418 | -7.986 |
| Condensador electrolítico ELNA de túnica azul 220 μF 63 V | 1 | 191.92 | 0.262 | 0.217 | -0.8294 |
| Condensador electrolítico ELNA de túnica azul 220 μF 63 V | 10 | 172.87 | 2.08 | 0.192 | -0.092 |
| Condensador electrolítico ELNA de túnica azul 220 μF 63 V | 100 | 28.528 | 3.39 | 0.19 | -0.056 |
| Condensador monolítico de marca desconocida 47 nF | 0.1 | 0.00004849 | 0.0134 | 445 | -32829 |
| Condensador monolítico de marca desconocida 47 nF | 1 | 0.00004801 | 0.0145 | 47.8 | -3314.4 |
| Condensador monolítico de marca desconocida 47 nF | 10 | 0.00004745 | 0.0155 | 5.23 | -335.45 |
| Condensador monolítico de marca desconocida 47 nF | 100 | 0.00004571 | 0.0151 | 0.519 | -34.853 |
| Condensador de tántalo SMD CEC 10 μF 16 V | 0.1 | 10.153 | 0.0143 | 2.29 | -156.72 |
| Condensador de tántalo SMD CEC 10 μF 16 V | 1 | 10.046 | 0.0763 | 1.208 | -15.838 |
| Condensador de tántalo SMD CEC 10 μF 16 V | 10 | 9.466 | 0.653 | 1.1 | -1.381 |
| Condensador de tántalo SMD CEC 10 μF 16 V | 100 | 4.56 | 2.3 | 0.811 | -0.346 |
Resumen:
- Los condensadores sólidos y electrolíticos muestran una caída notable de capacitancia por encima de 10 kHz.
- El condensador monolítico presenta reactancia y ESR muy altas a baja frecuencia.
- A frecuencias más altas, el valor D de los electrolíticos aumenta mucho, mientras que el de los sólidos apenas varía; en todos los aspectos, los sólidos superan a los electrolíticos.
- Entre marcas de electrolíticos también hay diferencias importantes; de los probados, Rubycon es el mejor.
- La reactancia de los condensadores disminuye al aumentar la frecuencia.
El resumen puede no ser del todo preciso; úsese solo como referencia.
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