Tecnología eléctrica

• Circuito Experimental
• Conclusiones

 

Introducción

La medición de algunas de las características de componentes pasivos, puede hacerse también empleando instrumental menos específico que un Q-metro o un puente de RF.Un generador de pulsos y un osciloscopio, de empleo normal en un laboratorio, puede usarse en determinados casos para la medición de distintos parámetros.En la presente práctica, se propone un método de medición de la resistencia equivalente serie (ERS) de un capacitor.Un capacitor puede ser representado por el siguiente circuito equivalente:

Donde

Rs: suma de las pérdidas en los terminales, junturas y placas del capacitor

Ls: inductancia de terminales y placas

Rir: pérdidas en el material dieléctrico

Rdie: pérdidas causadas por la polarización molecular del dieléctrico

Cada uno de estos importancia o no, de acuerdo al tipo de aplicación que se le de al capacitor y al rango de frecuencias a que se encuentra sometido.

Un parámetro de particular importancia en capacitores sometidos a corrientes de ripple elevadas, es la denominada Resistencia Equivalente Serie (ERS), respnsable de la elevación de temperatura del componente. La ERS se define como:

DFDIE: factor de disipación del dieléctrico

Los fabricantes de capacitores suelen dar el valor de ERS a 100 Hz y 100 KHz. A frecuencias altas el término que prevalece es Rs.

 

Circuito Experimental

El circuito experimental utilizado para la determinación de Rs es el siguiente:

 

Se debe cumplir que el rise time del pulso entregado por el generador debe ser mucho menor que la cte. De carga del capacitor. En estas condiciones, durante el tiempo de elevación del pulso, el capacitor no alcanza a tomar carga apreciable, con lo cual sólo se manifiestan la resistencia Rs y la inductancia Ls. En el osciloscopio, con la base de tiempo más rápida, se apreciará una señal como la que se indica en la figura

La oscilación amortiguada que se observa, se debe a la resonancia de Ls con la capacidad parásita que se presenta a la entrada del circuito de medición. Luego de dicho ringing, la tensión se estabiliza en un valor Voffset que está dado por la relación de resistencias R1 y Rs tal que :

Mediante la transformada de Laplace se puede deducir que :

donde a es el tiempo que tarda la señal de entrada en llegar a VIN

En la práctica la determinación del valor de Ls es dificultosa debido a la capacidad parásita introducida por las puntas de prueba, la entrada del osciloscopio y la debida al conexionado, por lo cual nos limitaremos a medir el valor de Rs.

Para Ls sólo tendremos una idea comparativa de los distintos capacitores empleados

	Capacitor	Vin	Voffset	Rs
	m F	V	mV	W
1	47	10	150	1,52
2	100	10	22	0,22

 

• Conclusiones

Como conclusiones podemos decir que a medida que el capacitor tiene mayor capacidad, menor será su Rs. Esto es debido a que al disponer de mayor área para el acumulamiento de cargas, se reduce la resistencia.

 

Gabriel Basterra