影响开关模式、DC-DC转换器效率的主要因
图9. 电容损耗模型一般简化为一个等效串联电阻(ESR)
所有三种损耗都体现在电容的典型损耗模型中(图9左边部分)，用电阻代表每项损耗。与电容储能相关的每项损耗的功率用功耗系数(DF)表示，或损耗角正切(δ)。每项损耗的DF可以通过由电容阻抗的实部与虚部比得到，可以将每项损耗分别插入模型中。
为简化损耗模型，图9中的接触电阻损耗、漏电流损耗和电介质损耗集中等效为一个等效串联电阻(ESR)。ESR定义为电容阻抗中消耗有功功率的部分。
推算电容阻抗模型、计算ESR (结果的实部)时，ESR是频率的函数。这种相关性可以在下面简化的ESR等式中得到证明：
式中，DFR、DFL和DFD是接触电阻、漏电流和电介质损耗的功耗系数。
利用这个等式，我们可以观察到随着信号频率的增加，漏电流损耗和电介质损耗都有所减小，直到接触电阻损耗从一个较高频点开始占主导地位。在该频点(式中没有包括该参数)以上，ESR因为高频交流电流的趋肤效应趋于增大。
许多电容制造商提供ESR曲线图表示ESR与频率的关系。例如，TDK为其大多数电容产品提供了ESR曲线，参考这些与开关频率对应曲线图，得到ESR值。
然而，如果没有ESR曲线图，可以通过电容数据资料中的DF规格粗略估算ESR。DF是电容的整体DF (包括所有损耗)，也可以按照下式估算ESR：
无论采用哪种方法来得到ESR值，直觉告诉我们，高ESR会降低开关电源效率，既然输入和输出电容在每个开关周期通过ESR充电、放电。这导致I² × RESR功率损耗。这个损耗(PCAP(ESR))可以按照下式计算：
P CAP(ESR)= I CAP(RMS)² × ESR
式中，ICAP(RMS)是流经电容的交流电流有效值RMS。对降压电路的输出电容，可以采用电感纹波电流的有效值RMS。输入滤波电容的RMS电流的计算比较复杂，可以按照下式得到一个合理的估算值：
I CIN(RMS)= I OUT/V IN× [V OUT(V IN- V OUT)] 1/2
显然，为减小电容功率损耗，应选择低ESR电容，有助于SMPS电源降低纹波电流。ESR是产生输出电压纹波的主要原因，因此选择低ESR的电容不仅仅单纯提高效率，还能得到其它好处。
一般来说，不同类型电介质的电容具有不同的ESR等级。对于特定的容量和额定电压，铝电解电容和钽电容就比陶瓷电容具有更高的ESR值。聚酯和聚丙烯电容的ESR值介于它们之间，但这些电容尺寸较大，SMPS中很少使用。
对于给定类型的电容，较大容量、较低的DfS能够提供较低的ESR。大尺寸电容通常也会降低ESR，但电解电容会带来较大的等效串联电感。陶瓷电容被视为比较好的折中选择，此外，电容值一定的条件下，较低的电容额定电压也有助于减小ESR。
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