Jako základní faktor v návrhu obvodu je ekvivalentní sériový odpor (ESR) měřením všech neideálních odporů v sérii s kondenzátorem. Když jsou vícevrstvé keramické kondenzátory (MLCC) vystaveny střídavému napětí s proudem, který jimi prochází, jejich vlastní ztráty způsobené ESR atd. generují teplo, které může způsobit různé problémy s výkonem a spolehlivostí v dnešních složitějších a menších obvodových systémech.
Podobně faktor kvality (Q) je důležitým parametrem pro měření MLCC. Stejně jako ESR je faktor kvality závislý na frekvenci a je obtížné jej přesně měřit v celém frekvenčním rozsahu. Také související měřicí práce vyžadují ověření poskytnutých dat, takže přímé srovnání dat poskytnutých různými společnostmi je značně problematické.
Jedno je však jisté - naměřená hodnota silně závisí na odporu desek vodičů, izolačních materiálů, koncovek atd. Čím vyšší je hodnota ESR, tím vyšší je ztráta energie kondenzátoru - viz následující rovnice
kde Rs je ekvivalentní sériový odpor ESR (v ohmech), DF je činitel ztráty a Xc je kapacitní reaktance (v ohmech).
Ekvivalentní sériový odpor (ESR) také určuje, jak velká část zvlněného proudu bude převedena na tepelnou energii. Jak již bylo zmíněno výše, pokud není ztrátový výkon správně řešen, mohou vysoké teploty nepříznivě ovlivnit výkon kondenzátoru a mohou vést k náhodnému poškození součástí během prodlouženého provozu.
kde P je ztrátový výkon (ve wattech); I je střední kvadratický proud (v ampérech); a R je ekvivalentní sériový odpor ESR (v ohmech).
Ekvivalentní sériový odpor (ESR) lze měřit dvěma způsoby.
Pomocí rezonanční elektronky, jejíž rezonanční frekvence a šířka pásma jsou ovlivněny činitelem jakosti a ESR kondenzátoru. Nebo použitím impedančního analyzátoru pro měření rozmítání, který umožňuje přímé měření charakteristik, ale má také inherentnější problémy se špatným kontaktem.
Mělo by být jasné, že kapacita a provozní napětí jsou dva definující parametry MLCC a dobrá kontrola materiálů a konstrukce znamená konzistentní výkon kondenzátoru – i když skutečné naměřené hodnoty se mohou lišit.
Je také důležité poznamenat, že porovnání údajů získaných z různých zdrojů nebo testovaných v různých časech nemusí poskytnout věrný obraz skutečného výkonu součásti v obvodu; je také důležité vzít v úvahu, že testovací data byla získána ze součástky namontované v testovacím přípravku, a proto nejsou plně reprezentativní pro skutečný výkon součástky připájené v obvodu.
Kromě toho vhodnost součásti pro danou aplikaci musí být potvrzena vyhodnocením obvodu a hodnoty ESR a Q jsou poskytnuty jako reference pro výkon MLCC v určitém rozsahu provozních frekvencí.
Znalost hodnoty ekvivalentního sériového odporu (ESR) je kritická, protože určuje, zda je komponenta vhodná pro aplikace RF napájení. Pokud je hodnota ESR příliš vysoká, samozahřívání způsobené ztrátami bude příliš vysoké a součást selže v důsledku přehřátí. Na základě hodnoty ESR lze také vypočítat maximální jmenovitý proud, který součástka vydrží.
Za zmínku také stojí, že v aplikacích s vysokým zvlněným proudem je důležité vzít v úvahu vliv ekvivalentního sériového odporu (ESR) – například v řadě souvisejících aplikací, jako jsou elektrická vozidla, hodnotu ESR filtračních kondenzátorů a plochý proud kondenzátory je kritickým faktorem.
