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THEMA: Powerpack Keramik SMD gegen Tantal Kondensatoren
THEMA: Powerpack Keramik SMD gegen Tantal Kondensatoren
dieter_n - 13.11.20 22:52
Hallo, es gibt ja immer mal wieder Loks, die nach der digital Umrüstung Aussetzer haben, besonders wenn auch noch Sound an Bord ist.
Obwohl ich den Sounddecoder mit 10 Stück Keramik Kondensatoren gepuffert habe,
hat die Lok noch Aussetzer.
Theoretisch wären es 1000 mF, mit dem Messgerät sind es etwas mehr als 800 mF.
Puffer ich den Decoder mit 2 Stück Tantal von insgesamt 300 mF, hat sie keine Aussetzer mehr.
Ich habe mal eine Dissertation über Keramik Kondensatoren gelesen, in der wird dargestellt, dass die Keramik Kondensatoren bei Nennspannung nur noch ca. 20 % ihre Kapazität haben.
Wie sind Eure Erfahrungen mit Pufferspeichern ?
Freue mich über jeden Beitrag.
Viele Grüße, Dieter
Obwohl ich den Sounddecoder mit 10 Stück Keramik Kondensatoren gepuffert habe,
hat die Lok noch Aussetzer.
Theoretisch wären es 1000 mF, mit dem Messgerät sind es etwas mehr als 800 mF.
Puffer ich den Decoder mit 2 Stück Tantal von insgesamt 300 mF, hat sie keine Aussetzer mehr.
Ich habe mal eine Dissertation über Keramik Kondensatoren gelesen, in der wird dargestellt, dass die Keramik Kondensatoren bei Nennspannung nur noch ca. 20 % ihre Kapazität haben.
Wie sind Eure Erfahrungen mit Pufferspeichern ?
Freue mich über jeden Beitrag.
Viele Grüße, Dieter
Hallo Dieter,
das wäre 1 Farad! bist du sicher, dass du das mit Keramik-Kondensatoren hinbekommen hast?
wundert sich
Günter
das wäre 1 Farad! bist du sicher, dass du das mit Keramik-Kondensatoren hinbekommen hast?
wundert sich
Günter
Jemand Andres - 13.11.20 23:21
Moin Dieter,
Da hast du vollkommen recht. Ich selber verbaue eher so 20-40 (oder mehr), je nach Lok. Ich fräs dafür auch Gewicht weg. Der Gewichtsverlust ist recht gering, aber mehr Strom macht sich deutlich bemerkbar.
Es kommt übrigens auch auf den verwendeten Decoder an. D&H sind in der Hinsicht sehr empfindlich. Bei Zimo kommt man mit wenigern aus.
Gruß Moritz
Da hast du vollkommen recht. Ich selber verbaue eher so 20-40 (oder mehr), je nach Lok. Ich fräs dafür auch Gewicht weg. Der Gewichtsverlust ist recht gering, aber mehr Strom macht sich deutlich bemerkbar.
Es kommt übrigens auch auf den verwendeten Decoder an. D&H sind in der Hinsicht sehr empfindlich. Bei Zimo kommt man mit wenigern aus.
Gruß Moritz
Hallo Günter
Ich meinte mikro Farad, nicht milli Farad. Dachte dass die Maßeinheit bei Kondensatoren geläufig ist. Sonst lässt man Mikro weg und sagt Farad.
Danke und Gruß, Dieter
Ich meinte mikro Farad, nicht milli Farad. Dachte dass die Maßeinheit bei Kondensatoren geläufig ist. Sonst lässt man Mikro weg und sagt Farad.
Danke und Gruß, Dieter
teppichbahner - 13.11.20 23:40
Zitat
Ich meinte mikro Farad, nicht milli Farad. Dachte dass die Maßeinheit bei Kondensatoren geläufig ist.
Geläufig dürften normal gebildeten Leuten die Größenangaben sicherlich sein. Aber warum verwendest Du sie dann nicht? Richtig wäre die Schreibung uF, oder eben µF, wenn die Mikrofarad meinst. mF ist definitiv Millifarad.
Gruß
Klaus
Servus,
wenn man mal etwas stöbert ist das eigentlich ein recht bekanntes Phänomen. Der Effekt nennt sich "DC bias characteristic" und ist den Vielschichtkondensatoren relativ stark ausgeprägt. Nur noch 20% bei den 16V kommt durchaus hin, ist aber auch Bauform abhängig.
https://www.murata.com/support/faqs/products/ca...ccapacitor/char/0012
Insofern gewinnt hier klar erst mal der Tantal was die nackte Kapazität angeht. Bezogen auf die Bauform relativiert sich das wieder ein wenig, die MLCC sind kompakter (zumindest die wo ich kenne). Und weil sie kleiner sind kann man manchmal den Bauraum besser nutzen.
Tantal sind auch empfindlich auch auf kurze Spannungsspitzen und reagieren da bösartiger als Keramik-C's. Da sollte man wohl konservativ auslegen (25V) oder/und gegen Überspannung schützen. Es soll auch moderne Varianten mit Selbstheilung geben...
Grüßle
Elvis
wenn man mal etwas stöbert ist das eigentlich ein recht bekanntes Phänomen. Der Effekt nennt sich "DC bias characteristic" und ist den Vielschichtkondensatoren relativ stark ausgeprägt. Nur noch 20% bei den 16V kommt durchaus hin, ist aber auch Bauform abhängig.
https://www.murata.com/support/faqs/products/ca...ccapacitor/char/0012
Insofern gewinnt hier klar erst mal der Tantal was die nackte Kapazität angeht. Bezogen auf die Bauform relativiert sich das wieder ein wenig, die MLCC sind kompakter (zumindest die wo ich kenne). Und weil sie kleiner sind kann man manchmal den Bauraum besser nutzen.
Tantal sind auch empfindlich auch auf kurze Spannungsspitzen und reagieren da bösartiger als Keramik-C's. Da sollte man wohl konservativ auslegen (25V) oder/und gegen Überspannung schützen. Es soll auch moderne Varianten mit Selbstheilung geben...
Grüßle
Elvis
Hallo Dieter,
alles richtig, was du sagst. Ich habe bei den 100µF/16V Kerkos unter 16V nur noch 16-20µF gemessen.
Bei 0V haben sie natürlich annähernd die 100µF.
Deswegen verwende ich meist 470µF/16V Tantal.Diese hier:
https://de.rs-online.com/web/p/tantal-elektrolytkondensator/1793240/
Sind teuer und man darf sie natürlich nicht verpolen und man muß sicherstellen, dass die Gleisspannung nicht über 16V liegt.
Ich habe allerdings auch mal einen Test mit 25V auf einem Versuchsstand gemacht und sie sind nicht explodiert, 1 Std. laufen lassen ohne Schaden.
Die haben dann auch bei 16V noch die volle Kapazität. In manche Lok bringe ich dann sogar 5- 6 Stück unter. Nicht die Ladeschaltung aus R (bei mir 51 ohm) und Diode (bei mir BAS85) vergessen.
Viele Grüße
Klaus
alles richtig, was du sagst. Ich habe bei den 100µF/16V Kerkos unter 16V nur noch 16-20µF gemessen.
Bei 0V haben sie natürlich annähernd die 100µF.
Deswegen verwende ich meist 470µF/16V Tantal.Diese hier:
https://de.rs-online.com/web/p/tantal-elektrolytkondensator/1793240/
Sind teuer und man darf sie natürlich nicht verpolen und man muß sicherstellen, dass die Gleisspannung nicht über 16V liegt.
Ich habe allerdings auch mal einen Test mit 25V auf einem Versuchsstand gemacht und sie sind nicht explodiert, 1 Std. laufen lassen ohne Schaden.
Die haben dann auch bei 16V noch die volle Kapazität. In manche Lok bringe ich dann sogar 5- 6 Stück unter. Nicht die Ladeschaltung aus R (bei mir 51 ohm) und Diode (bei mir BAS85) vergessen.
Viele Grüße
Klaus
MobafaN160 - 14.11.20 10:43
Hi
Ich habe bislang Kerkos eingesetzt, 3-4 reichen meistens für kleine Loks. Wenn mehr rein passt umso besser.
LG Christian
Ich habe bislang Kerkos eingesetzt, 3-4 reichen meistens für kleine Loks. Wenn mehr rein passt umso besser.
LG Christian
Moin,
wenn ich das richtig verstanden hab geht es gar nicht so sehr um kontinuierliche Überspannung - bis 1.3x müssen sie mindestens eh können - sondern mehr um kürzere heftigere Spitzen die lokale Schäden in dem Material hervorrufen und dann irgendwann verursachen das die hochgehen. Alterung ist bei den SMD Versionen wohl kein Problem, aber durch die fehlende Selbstheilung kann das auch später zum Problem werden. Es gibt schon gute Gründe warum man wenn möglich auch im professionellen Bereich lieber eine Batterie Kerkos einlötet als den Tantal.
Das mit der Überspannung ist schnell passiert. Zum einen gibt's ja ein paar Startsets wo etwas grenzwertig ausgelegt sind/waren. Zum andern ist so eine Einstellung in der Zentrale oder Booster schnell mal falsch (neuer Booster, vergessen einzustellen usw). Und vielleicht erbt ja irgendwann mal wer das Fahrzeug und weiß von nix...
Die grundsätzliche Lösung ist einfach eine Schutzdiode (Transorb, TVS) antiparallel zum C und fertig. Die muss in unserm Fall nicht mal wirklich Leistung können da sie hinter dem Lade-R sitzt (der den Strom begrenzt) und die Zentralen auch nicht beliebig Strom liefern. Damit ist die viel kleiner als der C, aber beruhigt das Gewissen doch ungemein.png)
Grüßle
Elvis
wenn ich das richtig verstanden hab geht es gar nicht so sehr um kontinuierliche Überspannung - bis 1.3x müssen sie mindestens eh können - sondern mehr um kürzere heftigere Spitzen die lokale Schäden in dem Material hervorrufen und dann irgendwann verursachen das die hochgehen. Alterung ist bei den SMD Versionen wohl kein Problem, aber durch die fehlende Selbstheilung kann das auch später zum Problem werden. Es gibt schon gute Gründe warum man wenn möglich auch im professionellen Bereich lieber eine Batterie Kerkos einlötet als den Tantal.
Das mit der Überspannung ist schnell passiert. Zum einen gibt's ja ein paar Startsets wo etwas grenzwertig ausgelegt sind/waren. Zum andern ist so eine Einstellung in der Zentrale oder Booster schnell mal falsch (neuer Booster, vergessen einzustellen usw). Und vielleicht erbt ja irgendwann mal wer das Fahrzeug und weiß von nix...
Die grundsätzliche Lösung ist einfach eine Schutzdiode (Transorb, TVS) antiparallel zum C und fertig. Die muss in unserm Fall nicht mal wirklich Leistung können da sie hinter dem Lade-R sitzt (der den Strom begrenzt) und die Zentralen auch nicht beliebig Strom liefern. Damit ist die viel kleiner als der C, aber beruhigt das Gewissen doch ungemein
Grüßle
Elvis
Hallo und danke erst einmal an alle, für Ihren Beitrag.
Hallo Klaus, danke für den Link. Werde den Tantal mal ausprobieren.
Selbst bei -20% hätte er immer noch gute 376 µF an Kapazität
und mit einer schnellen Zenerdiode sollten auch Spannungsspitzen abgeleitet
und der Tantal gut geschützt sein.
Im Vergleich dazu wären dann ca. 20 Keramik Kondensatoren nötig.
Da braucht der Tantal sicher weniger Platz ...
Dann werde ich mal testen, was so geht, z.B. ob die Ladeschaltung mit Zenerdiode auch 20 Volt
Digital Spannung verkraftet, ohne dass der Tantal abraucht.
Viele Grüße
Dieter
Hallo Klaus, danke für den Link. Werde den Tantal mal ausprobieren.
Selbst bei -20% hätte er immer noch gute 376 µF an Kapazität
und mit einer schnellen Zenerdiode sollten auch Spannungsspitzen abgeleitet
und der Tantal gut geschützt sein.
Im Vergleich dazu wären dann ca. 20 Keramik Kondensatoren nötig.
Da braucht der Tantal sicher weniger Platz ...
Dann werde ich mal testen, was so geht, z.B. ob die Ladeschaltung mit Zenerdiode auch 20 Volt
Digital Spannung verkraftet, ohne dass der Tantal abraucht.
Viele Grüße
Dieter
Hallo Dieter,
eine so kleine (größere gehen ja nicht rein) Z-Diode sollte nicht mehr als 5mA Strom dauerhaft sehen.
Bei 4 V Drop (20V-16V) müßte der Vorwiderstand dann schon 800 Ohm haben (820 Ohm Normwert).
Ein Wiederaufladen von 470µF auf 90% Ladung (14,4V) dauert dann 40ms, bei mehreren Kondensatoren parallel dann eben ein Mehrfaches davon. Das kann ein Nachteil sein, dass der Puffer nicht schnell genug wieder gefüllt ist. Wäre auszuprobieren....
Gruß
Klaus
eine so kleine (größere gehen ja nicht rein) Z-Diode sollte nicht mehr als 5mA Strom dauerhaft sehen.
Bei 4 V Drop (20V-16V) müßte der Vorwiderstand dann schon 800 Ohm haben (820 Ohm Normwert).
Ein Wiederaufladen von 470µF auf 90% Ladung (14,4V) dauert dann 40ms, bei mehreren Kondensatoren parallel dann eben ein Mehrfaches davon. Das kann ein Nachteil sein, dass der Puffer nicht schnell genug wieder gefüllt ist. Wäre auszuprobieren....
Gruß
Klaus
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