Verständnisfrage Doppelschichtkondensator (Ultracap,Goldcap, Superkondensator)

OP #7931075
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Fragen zu den Teilen: Ich habe gelesen, daß die Teile erst voll aufgeladen werden müssen (https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0208301.htm). Und dann? Kann man sie anschließend nach Belieben auf- und entladen? Also wie einen Akku? Oder muß man ihn immer wieder voll laden? Halten sie ihre Spannung auch unbeschaltet (ein Kondensator macht das ja)? Bei vielen wird angegeben, daß sie 1000h Lebensdauer haben. Das ist ja gerade einmal ein guter Monat. Kommt mir kurz vor und damit erschließt sich mir nicht der Nutzen. Auch bei Wikipedia steht zwar sehr viel, aber IMHO irgendwie nichts Praxistaugliches.

#7931280
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"Goldcap" ist der Markenname eines Doppelschichtkondensators von Panasonic, wird aber auch als Gattungsbegriff verwendet (etwa wie "Tempo" im Vergleich zu Papiertaschentuch). Kapazitäten bis 1F sind handelsüblich. Der Goldcap hat einen vergleichsweise hohen Innenwiderstand von 30 .. 150Ω.

Ein Supercap oder Ultracap ist etwas anderes. Er hat sowohl eine höhere Kapazität (100F sind kein Problem) als auch einen wesentlich geringeren Innenwiderstand von wenigen mΩ.

Jürgen schrieb:

Ich habe gelesen, daß die Teile erst voll aufgeladen werden müssen (https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0208301.htm). Und dann? Kann man sie anschließend nach Belieben auf- und entladen? Oder muß man ihn immer wieder voll laden?

Ich verstehe die Frage nicht. Natürlich muß man einen Kondensator erst aufladen, bevor man ihn entladen kann.

Also wie einen Akku?

Jein. Ein (auch hochkapazitiver) Kondensator verhält sich anders als ein Akku. Insbesondere ist die Klemmenspannung beim Akku über die Entladung weitgehend konstant, während sie beim Kondensator stetig abfällt. Dafür ist der Kondensator viel leichter zu handhaben. Im Fall des Goldcaps begrenzt er den Ladestrom selber und man muß nur darauf achten, daß die Spannung nicht zu hoch wird.

Halten sie ihre Spannung auch unbeschaltet

Ja.

Aber die typische Verwendung ist die als Pufferkondensator, z.B. für eine RTC oder ein NVRAM (aber auch: Fahrrad-Rücklicht, Notfallbeleuchtung). Wo ein Elko nur Sekunden hält, reicht ein Goldcap halt Tage oder gar Wochen. Und er ist billiger und leichter zu handhaben als ein Akku.

: Bearbeitet durch User
#7931310
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Axel S. schrieb:

"Goldcap" ist der Markenname eines Doppelschichtkondensators von Panasonic, … Der Goldcap hat einen vergleichsweise hohen Innenwiderstand von 30 .. 150Ω.

Ein Supercap oder Ultracap ist etwas anderes. Er hat sowohl eine höhere Kapazität (100F sind kein Problem) als auch einen wesentlich geringeren Innenwiderstand von wenigen mΩ.

Wenn das mal Reichelt verstehen würde, bei denen gehen die Begriffe bunt durcheinander. Haben beides im Angebot.

#7931444
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Jürgen schrieb:

Axel S. schrieb:

Ich verstehe die Frage nicht. Natürlich muß man einen Kondensator erst aufladen, bevor man ihn entladen kann.

Ein nur teilgeladener Gold-Cap verliert nach dem Abschalten der Spannungsquelle

sofort seine Ladespannung!

Aha. Wer behauptet so einen Schwachsinn? Und woher weiß der Goldcap eigentlich, daß er nur teilgeladen ist?

Ein Goldcap genau wie ein Supercap ist ein Kondensator. Nur halt mit einer vergleichsweise riesigen Kapazität. Vielleicht hattest du ja mal einen 10.000µF Elko in der Hand und weißt was für ein Klopper das ist.

Ein Goldcap mit 1F ist kleiner. Obwohl er die 100-fache Kapazität hat. Ein Supercap mit 100F hat nochmal Faktor 100 höhere Kapazität (ist allerdings auch größer als der Goldcap).

Leckströme haben sie alle, entladen sich also mit der Zeit. Das ist unvermeidlich. Aber bei 1F dauert es beim gleichen Leckstrom eben auch 100-mal länger als bei 10.000µF bis die Spannung um z.B. 1V abgefallen ist. Goldcaps sind da etwa vergleichbar mit Elkos.

Gast #7931459
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Wulf D. schrieb:

Wenn das mal Reichelt verstehen würde, bei denen gehen die Begriffe bunt durcheinander.

Hoffnungslos. Die können auch nicht zwischen HF-Transistoren und HV- Transistoren unterscheiden... halten das wohl für einen Schreibfehler.

Zum Kotzen.

Sic transit gloria mundi...

Gast #7931461
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Axel S. schrieb:

Jürgen schrieb:

Ein nur teilgeladener Gold-Cap verliert nach dem Abschalten der Spannungsquelle sofort seine Ladespannung!

Aha. Wer behauptet so einen Schwachsinn?

Steht tatsächlich so im Elektronik-Kompendium; folge dem Link, den Jürgen im Eröffnungsbeitrag gegeben hat. (Der Textblock oberhalb von "Eigenschaften"; dort ungefähr in der Mitte.)

Wenn man den ganzen Absatz liest, kann man ahnen, was Thomas Schaerer gemeint hat, aber... nun ja.

#7931545
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Axel S. schrieb:

Ein Goldcap genau wie ein Supercap ist ein Kondensator. Nur halt mit einer vergleichsweise riesigen Kapazität. Vielleicht hattest du ja mal einen 10.000µF Elko in der Hand und weißt was für ein Klopper das ist.

Naja Klopper ist relativ aber Goldcaps sind gegenüber Elkos natürlich winzig. Die größten handelsüblichen Elkos haben knapp das Format eines Bier Maßkrugs und da gibt es z.B. 470000µF 6V. Ein Goldcap dieser Kapazität ist dagegen kaum größer als eine LR44 Knopfzelle.

OP #7931564
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Hippelhaxe schrieb:

Axel S. schrieb:

Jürgen schrieb:

Ein nur teilgeladener Gold-Cap verliert nach dem Abschalten der Spannungsquelle sofort seine Ladespannung!

Aha. Wer behauptet so einen Schwachsinn?

Steht tatsächlich so im Elektronik-Kompendium; folge dem Link, den Jürgen im Eröffnungsbeitrag gegeben hat. (Der Textblock oberhalb von "Eigenschaften"; dort ungefähr in der Mitte.)

Wenn man den ganzen Absatz liest, kann man ahnen, was Thomas Schaerer gemeint hat, aber... nun ja.

Aha. Damit hat sich ja die Frage tatsächlich relativiert. Und die Haltbarkeit ist auch so weit verstanden.

#7931572
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Die Haltbarkeit hängt auch von der Betriebsspannung ab, viel stärker als bei Elkos oder Akkus. Eine Daumenregel sagt "10°C bzw. 100mV weniger verdoppeln die Lebensdauer" (100mV für eine Zelle mit 2.5V Nennspannung). Wima hat das vor 15 Jahren mal in einem Bild zusammengefasst.

Etwas aktueller, für die Eaton PHVL-Supercaps heißt es 5000h bei 85°C oder 2 Jahre bei 65°C. Allerdings mit 3.9V Betriebsspannung bei 5V Nennspannung. Kemet gibt für die FG-Serie 4000h bei 85°C und 5.5V an, also 100% Nennspannung. Das wäre dann der langlebigste.

Beim RTC- oder Speicher-Backup kommt dazu, dass man dann noch 70% der Kapazität hat. Die Überbrückungszeit wird kürzer, aber für den normalen Stromausfall reicht das noch ein paar Jahre länger.

Angehängte Dateien:
#7931591
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Hippelhaxe schrieb:

Axel S. schrieb:

Jürgen schrieb:

Ein nur teilgeladener Gold-Cap verliert nach dem Abschalten der Spannungsquelle sofort seine Ladespannung!

Aha. Wer behauptet so einen Schwachsinn?

Steht tatsächlich so im Elektronik-Kompendium

Ah ja. Das: "Ein nur teilgeladener Gold-Cap verliert nach dem Abschalten der Spannungsquelle sofort seine Ladespannung" ist natürlich hochgradiger Schwachsinn. Vor allem die Verwendung von "sofort". Und "verliert seine Ladespannung" ist mindestens mißverständlich, weil es das Absinken der Spannung auf 0 suggeriert.

Vorschlag: "Die Klemmenspannung eines teilgeladenen Goldcap verringert sich nach dem Abklemmen der Spannungsquelle, weil die Ladung von den geladenen Teilkondensatoren auf die noch ungeladenen verteilt wird."

Nachdem wir das jetzt geklärt haben, muß es bloß noch jemand dem Autor des Artikels (Thomas Schaerer?) mitteilen

#7931638
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Hier meine Erfahrung zu dem Thema. Es sollte ein Supercap mit besonders geringem Leckstrom sein. Dieser ist es geworden:

https://www.mouser.de/ProductDetail/Eaton-Electronics/PHVL-3R9H474-R?qs=DRkmTr78QASq4xb3UlIZyA%3D%3D

Nachdem ich diesen auf 3,4V aufgeladen hatte, verlor er recht schnell seine Ladung bzw. die Spannung ging ruckzuck in die Knie. Größe Enttäuschung.

Nun mal das Datenblatt genauer betrachtet. Und fündig geworden (siehe Bild.)

Wieder auf 3,4V aufgeladen und 72 Std die Spannung gehalten. Nun entladen. Ergebnis (Stichproben): Nach 3,5 Std 3,3V Nach 24 Std 3,0V Nach 12 Tagen 2.0V

Das ist für mich in Ordnung und erfüllt meine Anforderungen.

Angehängte Dateien:
#7931672
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Nun mal das Datenblatt genauer betrachtet. Und fündig geworden (siehe Bild.)

Schoen das man durchs Datenblatt lesen noch schlauer wird. :-D Das ist naemlich in der Tat eine Eigenschaft der Teile, sie muessen sehr lange aufgeladen werden weil die Energie eine Zeit braucht sich im Akku zu verteilen.

Vanye

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