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THEMA: Vergleich verschiedener Kondensatortypen
THEMA: Vergleich verschiedener Kondensatortypen
RhönbahNer - 03.11.17 11:24
Hallo,
ich möchte den unsägliche Ladeschaltungsfaden hier nicht fortführen, da aber dort nach den Kennlinien anderer Kondenstortypen gefragt wurde und der Faden voll war, will ich diese noch ergänzen. Es möge jeder seine Schlüsse daraus ziehen und für sich die beste Wahl treffen.
Gemessen habe ich folgende Kondensatoren, die sich für N-Modelle eignen:
a) Keramikkondensator X5R 100 µF/16V
b) Tantalelko 22 µF/35V
c) Zwei Standardelkos 22 und 47 µF
Meßgerät: Agilent E4980A
Wie erwartet und bekannt, nimmt die Kapazität des Kerkos bei steigender Ladespannung stark ab. Tantal- und Standardelkos behalten ihre Kapazität fast unverändert über den gesamten Spannungsbereich.
Ich hatte zuerst einige ältere (geschätzt 10 Jahre) Standardelkos gemessen. Dabei ist mir aufgefallen, daß diese - wahrscheinlich durch Vertrocknen des Elektrolyts - ebenfalls ab ca. 50% ihrer Nennspannung rund 60% ihrer Kapazität einbüßen. Bei neuen Elkos konnte ich diesen Effekt kaum feststellen. Der 22µF/6,3V Elko zeigt ihn aber auch ansatzweise, es ist im Diagramm leider schlecht sichtbar. Der Tantaltyp zeigt insgesamt die stabilsten Werte.
Praktischer Nährwert:
Meist wird man in N-Modellen aus Platzgründen die Kerkos einsetzen, auch wenn diese elektrisch nicht optimal sind. Beim Verbauen von Standardelkos sollte man die Nennspannung etwas höher als die maximale Einsatzspannung wählen und auf frische Ware achten. Ältere Typen vertrocknen und werden unbrauchbar. Tantalelkos sind stabil (auch in bezug auf Alterung), nehmen aber Fehler übel und können in Folge explodieren. Relevant hierbei sind Verpolung, Überspannung und Kurzschlüsse, die z.B. beim Aufsetzen des Lokgehäuses gerne mal entstehen. Beim Einsatz dieser Typen ist also Sorgfalt geboten.
Grüße, Jürgen
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ich möchte den unsägliche Ladeschaltungsfaden hier nicht fortführen, da aber dort nach den Kennlinien anderer Kondenstortypen gefragt wurde und der Faden voll war, will ich diese noch ergänzen. Es möge jeder seine Schlüsse daraus ziehen und für sich die beste Wahl treffen.
Gemessen habe ich folgende Kondensatoren, die sich für N-Modelle eignen:
a) Keramikkondensator X5R 100 µF/16V
b) Tantalelko 22 µF/35V
c) Zwei Standardelkos 22 und 47 µF
Meßgerät: Agilent E4980A
Wie erwartet und bekannt, nimmt die Kapazität des Kerkos bei steigender Ladespannung stark ab. Tantal- und Standardelkos behalten ihre Kapazität fast unverändert über den gesamten Spannungsbereich.
Ich hatte zuerst einige ältere (geschätzt 10 Jahre) Standardelkos gemessen. Dabei ist mir aufgefallen, daß diese - wahrscheinlich durch Vertrocknen des Elektrolyts - ebenfalls ab ca. 50% ihrer Nennspannung rund 60% ihrer Kapazität einbüßen. Bei neuen Elkos konnte ich diesen Effekt kaum feststellen. Der 22µF/6,3V Elko zeigt ihn aber auch ansatzweise, es ist im Diagramm leider schlecht sichtbar. Der Tantaltyp zeigt insgesamt die stabilsten Werte.
Praktischer Nährwert:
Meist wird man in N-Modellen aus Platzgründen die Kerkos einsetzen, auch wenn diese elektrisch nicht optimal sind. Beim Verbauen von Standardelkos sollte man die Nennspannung etwas höher als die maximale Einsatzspannung wählen und auf frische Ware achten. Ältere Typen vertrocknen und werden unbrauchbar. Tantalelkos sind stabil (auch in bezug auf Alterung), nehmen aber Fehler übel und können in Folge explodieren. Relevant hierbei sind Verpolung, Überspannung und Kurzschlüsse, die z.B. beim Aufsetzen des Lokgehäuses gerne mal entstehen. Beim Einsatz dieser Typen ist also Sorgfalt geboten.
Grüße, Jürgen
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teppichbahner - 03.11.17 11:54
Das der Kerko aber bis 25% Nennkapazität abfällt, scheint wohl auf einen Defekt zu deuten. 50% sind ja noch tolerierbar und je nach Material auch bekannt, aber 25% nicht mehr. Auch das er die 100% bei keiner Spannung erreicht, deutet auf einen Defekt hin. Ich würde vermuten, der ist schon mal durchgeschlagen...
Gruß
Klaus
Gruß
Klaus
RhönbahNer - 03.11.17 12:31
Hallo Klaus,
nein, das ist kein Defekt, sondern auch im Datenblatt beschrieben. Da aber der letzte Faden bzgl. dieser Diskussion etwas entgleist ist, wollte ich mich nicht an Spekulationen beteiligen, einfach einen objektiven Vergleich ermöglichen. Für die Praxis ist der Kerko trotzdem tauglich, weil sich ein Kondensatorpäckchen bequem den räumlichen Gegebenheiten entsprechend angepaßt zusammenlöten läßt. Besser wenig als gar nichts, und die Praxiserfahrung zeigt, daß die Pufferung damit trotzdem funktioniert.
Der Kondensator kam frisch aus der Rolle und unser Labor ist ESD-sicher, insofern ist eine Schädigung ausgeschlossen.
Grüße, Jürgen
Edit: Hier der Link zum Datenblatt ("SPec sheet" anklicken). Dort ist eine Toleranz von +- 20 % angegeben. Insofern liegt er gerade noch (oder nicht mehr) drin:
http://ds.yuden.co.jp/TYCOMPAS/eu/specification...%22100000000.0%22%7D
nein, das ist kein Defekt, sondern auch im Datenblatt beschrieben. Da aber der letzte Faden bzgl. dieser Diskussion etwas entgleist ist, wollte ich mich nicht an Spekulationen beteiligen, einfach einen objektiven Vergleich ermöglichen. Für die Praxis ist der Kerko trotzdem tauglich, weil sich ein Kondensatorpäckchen bequem den räumlichen Gegebenheiten entsprechend angepaßt zusammenlöten läßt. Besser wenig als gar nichts, und die Praxiserfahrung zeigt, daß die Pufferung damit trotzdem funktioniert.
Der Kondensator kam frisch aus der Rolle und unser Labor ist ESD-sicher, insofern ist eine Schädigung ausgeschlossen.
Grüße, Jürgen
Edit: Hier der Link zum Datenblatt ("SPec sheet" anklicken). Dort ist eine Toleranz von +- 20 % angegeben. Insofern liegt er gerade noch (oder nicht mehr) drin:
http://ds.yuden.co.jp/TYCOMPAS/eu/specification...%22100000000.0%22%7D
Beitrag editiert am 03. 11. 2017 17:05.
Deichbahner - 03.11.17 12:46
Hallo zusammen,
auf jeden Fall fortführen!
Ich würde auch Tantal Elko nehmen.
Und man muss es bei der LS ja auch nicht übertreiben.png)
Gruß
Michael
auf jeden Fall fortführen!
Ich würde auch Tantal Elko nehmen.
Und man muss es bei der LS ja auch nicht übertreiben
Gruß
Michael
teppichbahner - 03.11.17 13:01
Zitat
Der Kondensator kam frisch aus der Rolle und unser Labor ist ESD-sicher,
Wir haben auch schon rollenweise Ausfälle gehabt
Aber wenn Du schreibst, es wäre auch so im Datenblatt... nur 80% max vom Sollwert laut Datenblatt... na gut ;)
Gruß
Klaus
Deichbahner - 03.11.17 13:09
Ich habe noch kein weggesprengtes Wagendach gesehen, unter dem eine Minitrix Wagenbeleuchtung (Tantal) verbaut war.
Gruß
Michael
Gruß
Michael
Deichbahner - 03.11.17 13:16
Aber einen FET zur Ladestrombegrenzung zu nehmen ist keine schlechte Idee!
Michael Peters - 03.11.17 14:13
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:
Ich habe noch kein weggesprengtes Wagendach gesehen, unter dem eine Minitrix Wagenbeleuchtung (Tantal) verbaut war.
Nur die von den Tantals in die Lokgehäuse gebrannten Löcher der e.m.s.-Module
Grüße Michael Peters
Deichbahner - 03.11.17 14:21
Jetzt wird die SteinzeitKeule rausgeholt .png)
Deichbahner - 03.11.17 14:26
Hallo Jürgen,
tolle Arbeit, lässt keine Interpetation zu.
Ein Anmerkung möchte ich mir erlauben, der Agilent müsste (Mutmaßung) den Meßstrom varieren können, wenn dieser auf 100mA gesetzt wird, werden die Ergebnisse noch offensichtlicher.
Ein Anmerkung zu dem Elko-Effekt, dieser ist bekannt, aber seit >5Jahren durch die Hersteller weitgehend ausgeräumt. Diese sind jetzt (wieder) langzeitstabil. Das Austrocknen und Auslaufen ist behoben.
Viele Grüße
Bernd
tolle Arbeit, lässt keine Interpetation zu.
Ein Anmerkung möchte ich mir erlauben, der Agilent müsste (Mutmaßung) den Meßstrom varieren können, wenn dieser auf 100mA gesetzt wird, werden die Ergebnisse noch offensichtlicher.
Ein Anmerkung zu dem Elko-Effekt, dieser ist bekannt, aber seit >5Jahren durch die Hersteller weitgehend ausgeräumt. Diese sind jetzt (wieder) langzeitstabil. Das Austrocknen und Auslaufen ist behoben.
Viele Grüße
Bernd
Kai F. Lahmann - 03.11.17 21:27
Magst du nochmal ein Foto der vier machen, dass man sich die unterschiedliche Größe besser vorstellen kann?
Gruß Kai
Gruß Kai
Hallo Kai,
war die Frage an mich gerichtet? Wenn ja welche vier meinst Du?
Viele Grüße
Bernd
war die Frage an mich gerichtet? Wenn ja welche vier meinst Du?
Viele Grüße
Bernd
Hallo,
es ist wohl ganz offensichtlich dass Kai die _vier_ im Ausgangsposting vorgestellten Kondensatoren meint. Ein Vergleich, der auch mich interessieren würde, als Liebhaber komischer Zahlen wäre für mich dann auch die Kapazität pro mm³ interessant - denn an freien mm³ mangelt es uns ja doch in unseren Modellen).png)
Viele Grüße,
Rico
es ist wohl ganz offensichtlich dass Kai die _vier_ im Ausgangsposting vorgestellten Kondensatoren meint. Ein Vergleich, der auch mich interessieren würde, als Liebhaber komischer Zahlen wäre für mich dann auch die Kapazität pro mm³ interessant - denn an freien mm³ mangelt es uns ja doch in unseren Modellen
Viele Grüße,
Rico
Hallo,
meines Wissens nach waren Tantal-Kondensatoren empfindlich gegen Überspannungen. Ist das Heute auch noch so?
Wie viel Volt Differenz sollten zwischen der Gleisspannung und der max. Spannung des Kondensators sein?
Grüße
Stephan
meines Wissens nach waren Tantal-Kondensatoren empfindlich gegen Überspannungen. Ist das Heute auch noch so?
Wie viel Volt Differenz sollten zwischen der Gleisspannung und der max. Spannung des Kondensators sein?
Grüße
Stephan
Beitrag editiert am 03. 11. 2017 23:38.
Hallo Stephan,
ja das ist unverändert so, das ist ja mit ein Grund warum heute fast alles auf Kerko umgestellt wurde.
Die Betriebsspannung sollte (wesentlich) kleiner als die Nennspannung sein. Hier kann man also nur einen Kompromiss finden.
Grüße, Peter W.
ja das ist unverändert so, das ist ja mit ein Grund warum heute fast alles auf Kerko umgestellt wurde.
Die Betriebsspannung sollte (wesentlich) kleiner als die Nennspannung sein. Hier kann man also nur einen Kompromiss finden.
Grüße, Peter W.
Hallo Peter,
vielen Dank für die Antwort. Habe ein wenig in den Datenblättern nachgelesen, konnte aber keine Infos finden, wie groß der Puffer bgzl. Überspannung ist.
Bei Vishay gibt es "RECOMMENDED VOLTAGE DERATING GUIDELINES". Hier wird die halbe Spannung angegeben. Sollte der Puffer wirklich so groß sein, auch bei einem stabilisiertem Netzteil?
Grüße
Stephan
vielen Dank für die Antwort. Habe ein wenig in den Datenblättern nachgelesen, konnte aber keine Infos finden, wie groß der Puffer bgzl. Überspannung ist.
Bei Vishay gibt es "RECOMMENDED VOLTAGE DERATING GUIDELINES". Hier wird die halbe Spannung angegeben. Sollte der Puffer wirklich so groß sein, auch bei einem stabilisiertem Netzteil?
Grüße
Stephan
Hallo Stephan,
bei einem meiner früheren Arbeitgeber durften Tantal-Elkos nur bis zu einem Drittel der Nennspannung betrieben werden. Das ist zwar noch weniger als die halbe Spannung, die Vishay angibt, aber es zeigt, dass die Größenordnung stimmt.
Grüße,
Dietmar
bei einem meiner früheren Arbeitgeber durften Tantal-Elkos nur bis zu einem Drittel der Nennspannung betrieben werden. Das ist zwar noch weniger als die halbe Spannung, die Vishay angibt, aber es zeigt, dass die Größenordnung stimmt.
Grüße,
Dietmar
Hallo,
habe noch ein paar Infos gefunden.
Hier steht folgender Text:
https://www.arrow.com/de-de/research-and-events...-tantalum-capacitors
"Die allgemeine Regel für Spannungen besteht darin, dass ein Tantal-Kondensator mit einem MnO2-Elektrolyten von 50% und einem Polymerelektrolyten von 20% herabgesetzt werden muss."
Hier das Dokument, auf dass sich die Zusammenfassung bezieht:
https://www.avx.com/docs/techinfo/VoltageDerati...iobiumCapacitors.pdf
In diesem Dokument http://datasheets.avx.com/TCJ.pdf gibt es auf Seite 196 noch Diagramme.
Wenn ich das Diagramm richtig verstehe, dann würde eine Reduktion um 20% ausreichen.
Bei 16V Spannungsfestigkeit wären das dann 12,8V. Bei einer Spannungsversorgung von 14V müsste das ausgehen.
Wer hat noch weitere Infos?
Grüße
Stephan
habe noch ein paar Infos gefunden.
Hier steht folgender Text:
https://www.arrow.com/de-de/research-and-events...-tantalum-capacitors
"Die allgemeine Regel für Spannungen besteht darin, dass ein Tantal-Kondensator mit einem MnO2-Elektrolyten von 50% und einem Polymerelektrolyten von 20% herabgesetzt werden muss."
Hier das Dokument, auf dass sich die Zusammenfassung bezieht:
https://www.avx.com/docs/techinfo/VoltageDerati...iobiumCapacitors.pdf
In diesem Dokument http://datasheets.avx.com/TCJ.pdf gibt es auf Seite 196 noch Diagramme.
Wenn ich das Diagramm richtig verstehe, dann würde eine Reduktion um 20% ausreichen.
Bei 16V Spannungsfestigkeit wären das dann 12,8V. Bei einer Spannungsversorgung von 14V müsste das ausgehen.
Wer hat noch weitere Infos?
Grüße
Stephan
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