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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kondensatortyp mit wenig Verlusten


Autor: Falk Brunner (falk)
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Hallo Allerseits,

ich hab hier einen Oszillator auf LC Basis, es ist ein Royer Converter. 
Wird mit 24V gespeist, Primärwicklung mit 2x20 Windungen, macht ~55uH, 
Primärkapazität 2,2nF. Das Ganze schwingt auf ~470kHz mit 80V Amplitude 
:-0
Soweit so gut.

Im Moment ist alles auf Lochraster aufgebaut und läuft mit ca. 35mA. Der 
Kondensator ist ein normaler bedrahteter Vielschichtkondensator, 
wahrscheinlich X7R 100V. Mit dem ist auch alles OK. Nun hab ich mal 
probehalber einen 0805 X7R eingebaut, der wird recht heiss :-(
Man kann ihn zwar noch anfassen, aber so richtig gefällt mir das nicht.

Welcher SMD Kondensator kann hier eingesetzt werden, ohne das er sich 
gross erwärmt?

MFG
Falk

Autor: Vizequistore (Gast)
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Viele SMD 0805-Konis besitzen nur eine Spannungsfestigkeit von 50V oder 
weniger.
Bei 80V Amplitude wirds da 'eng'.

Für Verlustarme Konis ist WIMA die Erste Wahl.

Autor: Andreas R. (rebirama)
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Hi
NP0 Kondensatoren sind verlustärmer und stabiler als X7R.
Ich vermute fasst, dass der Bedratete ein NP0 ist.

C0G ist glaube ich gleich NP0, 2,2nF 100V gibts da allerdings nur ab 
1206

Grüße
Andreas

PS: was ist ein Royer Converter? :-)

Autor: madler (Gast)
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Allgemein sind Glimmer-Kondensatoren am verlustärmsten und 
frequenz-unabhängigsten. Danach kommen denke ich Folien-Kondensatoren 
mit Polypropylen-Dielektrikum.

> PS: was ist ein Royer Converter?
wüsste ich auch gerne ;)

Autor: madler (Gast)
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oh ok, hatte smd überlesen, da wirds schwer mit Folienkondis in PP...

Autor: axelr. (Gast)
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Autor: axelr. (Gast)
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Autor: Vizequistore (Gast)
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Nachdem ich das Schaltbild des royer Converter gesehen habe, würde ich 
mindestens mal Spannungs- und Impulsfeste Konis einsetzen.

Autor: Düsentrieb (Gast)
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n 100v 1206 x7r keramik sollte gehen..

Autor: Wolf (Gast)
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Abgesehen davon, daß C3 doppelt auftaucht, sollten die genannten oder 
entsprechende Aquivalenztypen genommen werden. Wenn es nur mit Probieren 
getan wäre, könnte man viele Schulen schließen.

Autor: Falk Brunner (falk)
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Nachtrag.

Ich habe heute mit 500V als auch 1000V SMD Typen 1206 getestet; X7R. Die 
werden genauso schweineheiss. Ich hab auch ma den Strom duch den 
Kondensator gemessen, es ist ein Sinus mit ca. 500mA Amplitude!!!

Dass NPO bzw. COG verlustärmer ist, ist mir bekannt. Aber hat da jemand 
quantitative Anhaltspunkte?

1206 ist OK, es kann auch ein wenig grösser sein, meinetwegen auch 2210. 
Aber nach Möglichkeit SMD.

MFG
Falk

Autor: rene (Gast)
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Das Problem hier ist nicht der dielektrische Verlust, welcher bei NPO 
und COG besser, sondern der ESR. Und der wird nur kleiner bei passender 
Metallisierung, dh groesserem Gehaeuse.

Autor: Bernd G. (Firma: LWL flex SSI) (berndg)
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> Ich hab auch ma den Strom duch den
  Kondensator gemessen, es ist ein Sinus mit ca. 500mA Amplitude!!!

Der Strom ist das Problem (Parallelschwingkreis: da gibt es laut 
Physiklehrbuch eine Stromüberhöhung in L und C, die gleich dem 
Gesamtschwingkreisstrom mal Güte desselben ist; beim Reihenschwingkreis 
eine entsprechende Spannungsüberhöhung).
Du solltest den Kondensator aus einer Parallelschaltung von z.B. 4 x 560 
pF
zusammenbauen, das sollte die Temperatur verringern.

Autor: Bernd G. (Firma: LWL flex SSI) (berndg)
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Oder einen C mit entsprechender Strombelastbarkeit benutzen.
Im Datenblatt einen mit hoher zulässiger reaktiver Leistung aussuchen.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Falk, musst du unbedingt einen Thread sowohl in de.sci.electronics als
auch hier gleichzeitig aufmachen?  So beschäftigst du mehr Leute
voneinander unabhängig, ohne dass sie die jeweils bereits gelaufene
Diskussion auf der ,,anderen Seite'' mit einsehen könnten.  Das ist
schlicht unhöflich.

Das Mindeste, was man erwarten könnte, ist ein gegenseitiges Verlinken,
und du solltest dich (wie bei Usenet-Crossposting) von vornherein für
eine der beiden Foren/Gruppen entscheiden, in denen dann die
Diskussion fortgesetzt wird.  (Hier zeigen sich natürlich die
Schwachstellen derartiger Webforen, da man das nicht via
Followup-To gleich übergreifend vorab äußern kann.)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Angehängte Dateien:
  • preview image for DF.gif
    DF.gif
    23,2 KB, 420 Downloads

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@Falk
Das Stichwort hier ist Dissipation Factor DF.
Nach groben Schätzungen könntest du mit einem AVX X7R 1206 und 100V bis 
zu 0,5 Watt Verlustleistung haben.

:
The watts loss are:
Watts loss = (2 π fCVV) (D.F.)
:

2*3,14*470k*80*0,36*80*0,36 * DF
Mit DF ca 0,5..1 --> 0,25W..0,5W

Dises MLCC sind für Gleichspannungen mit einem kleinen 
Wechselspannungsanteil gebaut, und da sind sie auch ganz brauchbar. Sieh 
dir mal das Bild an (aus AVX-Datenblatt), da sind wir noch weit weg von 
80Vs (oder 80Vss).

Auch interessant:
http://www.murata.com/cap/measure.pdf

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Richtiger so:
2*3,14*2,2n*470k*80*0,36*80*0,36 * DF
Mit DF ca. 5% - 10% --> 0,25W..0,5W

Autor: SNT-Opfer (als Gast) (Gast)
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Da hilft wohl wirklich nur Folie...
http://www.wima.de/DE/smdpps.htm

Autor: Klaus (Gast)
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In einer ähnlichen Anwendung habe ich Wima SMD-PPS in 1812 verbaut. 
Gibt's leider nur mit minimal 10nF.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@rene (Gast)

>Das Problem hier ist nicht der dielektrische Verlust, welcher bei NPO
>und COG besser, sondern der ESR.

Schon, aber der ist AFAIK in etwa gleiche bei 1206 X7R bzw. 1206 
COG/NPO.

@ Bernd G. (berndg)

>Du solltest den Kondensator aus einer Parallelschaltung von z.B. 4 x 560
>pF
>zusammenbauen, das sollte die Temperatur verringern.

Aber auch nur, weil die Kühlflache grösser wird. ;-)

@ Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator)

>Falk, musst du unbedingt einen Thread sowohl in de.sci.electronics als
>auch hier gleichzeitig aufmachen?  So beschäftigst du mehr Leute
>voneinander unabhängig, ohne dass sie die jeweils bereits gelaufene

Was auch der Sinn der Sache war. Es liesst AFAIK nur ein sehr kleiner 
Teil von Leuten beide Threads.
Aussnahmen bestätigen die Regel. ;-)

>Diskussion auf der ,,anderen Seite'' mit einsehen könnten.  Das ist
>schlicht unhöflich.

???
Mal langsam. Ich habe keine Crosspostingorgie losgetreten, sondern 
schlicht zwei mehr oder weniger unabhängige "Institutionen" gefragt.

>und du solltest dich (wie bei Usenet-Crossposting) von vornherein für
>eine der beiden Foren/Gruppen entscheiden,

???
Wieso?
Es ist erstmal eine Anfrage.

@ Lothar Miller (lkmiller)

>Das Stichwort hier ist Dissipation Factor DF.

Schon klar, aber die Grössenordung ist mir vollkommen unklar :-0

>Nach groben Schätzungen könntest du mit einem AVX X7R 1206 und 100V bis
>zu 0,5 Watt Verlustleistung haben.

Pi Mal Daumen kommt das hin. Die Cs hatten laut Thermokamera um die 110C 
:-0

>Dises MLCC sind für Gleichspannungen mit einem kleinen
>Wechselspannungsanteil gebaut, und da sind sie auch ganz brauchbar.

Das war auch meine Befürchtung. Die super HF-Eigenschaften gelten hier 
nur im Kleinsignalmodell.

>dir mal das Bild an (aus AVX-Datenblatt), da sind wir noch weit weg von
>80Vs (oder 80Vss).

Es sind 160Vss ;-)

Soo, das Problem ist denke ich gelöst. Andreas R. (rebirama) hatte 
Recht. Eine Parallel/Reihenschaltung aus 4x2,2nF NPO 1206/63V bleibt 
cool, dieselben Cs als X7R kochen binnen Sekunden, die Stromaufnahme ist 
knapp verdoppelt (~70mA). Hätte ich nie gedacht.
Ich werde einen 1206/100V NPO Typen einsetzen. Vielen Dank an alle für 
die wertvollen Tips und Ideen.

MFG
Falk

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Falk Brunner wrote:

> Was auch der Sinn der Sache war. Es liesst AFAIK nur ein sehr kleiner
> Teil von Leuten beide Threads.

Es ist unhöflich, weil du damit mehr Ressourcen bindest als nötig:
Leute in de.sci.electronics müssen die gleichen Ergebnisse, die hier
schon jemand gefunden hat, selbst nochmal finden, da sie nicht sehen,
dass andere das bereits erledigt haben und sie sich die Arbeit sparen
können.

Es ist einfach egoistisch: du willst in kürzester Zeit möglichst viele
Ergebnisse für dich erzielen und es ist dir dabei egal, ob andere sich
dabei die Arbeit doppelt machen müssen.

(Ist nicht das erste Mal, dass du das tust.)

Das Mindeste eben, was man erwarten kann ist, dass man beide Gemein-
schaften gegenseitig auf den jeweils anderen Thread hinweist.

Autor: Andreas R. (rebirama)
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Schön das es funktioniert!
Der Wikipediaartikel "Keramikkondensator" ist sehr lesenswert. Dort ist 
eine Tabelle mit Maximalwerten des DFs.
alles was nicht NP0-Material ist, ist übrigens piezoelektrisch. Das 
lässt sich leider nicht vermeiden wenn man hohe Kapazität haben möchte.
Dabei wird ein Teil der Energie nicht nur im E-Feld gespeichert, sondern 
durch die Verformung des Kristalls. nicht-NP0s haben damit immer eine 
gewisse "Mikrophoneigenschaft" durch den Zusammenhang mechanische 
Spannung <-> elektrische Spannung.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Jörg Wunsch wrote:

> Das Mindeste eben, was man erwarten kann ist, dass man beide Gemein-
> schaften gegenseitig auf den jeweils anderen Thread hinweist.

Um nicht nur zu meckern: schön, dass du dort eine Zusammenfassung mit
Hinweis auf die Lösung hier geschrieben hast.

Autor: 3357 (Gast)
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>Das Problem hier ist nicht der dielektrische Verlust, welcher bei NPO
>und COG besser, sondern der ESR.

Schon, aber der ist AFAIK in etwa gleiche bei 1206 X7R bzw. 1206
COG/NPO.

Ich hab damit auf einen groesseren hinweisen wollen, zB in einem 1812er 
oder 2518er Gehaeuse. Ist immer noch SMD, etwas teurer.

Autor: Wolf (Gast)
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Schaltet die CCFL-Schaltung nach dem Zünden der Lampe auch auf die 
niedrigere Frequenz um?

Autor: Bernd Wiebus (Gast)
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Hallo Wolf


>Schaltet die CCFL-Schaltung nach dem Zünden der Lampe auch auf die
>niedrigere Frequenz um?

Ja, automatisch.
Wenn es der klassische Royer Converter ist, wie im link: 
http://www.zetex.com/3.0/appnotes/apps/an14.pdf beschrieben.

Die Schaltung macht eine Resonanzüberhöhung bei nichtgezündeter Lampe.
Zündet die Lampe, belastet sie den Kreis. Dadurch sinkt die Güte, und 
die Spannung sinkt.
Gleichzeitig verändert sich auch die Frequenz der Schaltung. Sie wird 
deutlich geringer.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.darc.de/l02/


Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression.
Jeder echte Wettbewerb ist ruinös. Darum beruht jede funktionierende
Wirtschaft auf Schiebung.
Wer auf eine bessere Welt hin arbeitet, baut sich selber
eine Hürde, zu dieser Welt zu gehören.
Ethik ist eine Form der Marktpflege und nutzt im allgemeinem nur dem, 
der diese betreibt.
Ich will keine besseren Politiker, ich will ein besseres Volk.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Bernd Wiebus (Gast)

Ich hab ja nix gegen Signaturen, aber eine dermassen lange List von 
"Weisheiten" ist arg albern.

Just my two Cent
Falk

Autor: Wolf (Gast)
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Huch, tatsächlich,  Bernd Wiebus rührt sich,
danke für die späte Antwort.

Autor: Falk Brunner (falk)
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Das Happy End gibts hier

http://groups.google.com/group/de.sci.electronics/...

MFG
Falk

Autor: ~~~ (Gast)
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Ziemlich geringe Verluste haben generell Plattenkondensatoren aus dicken 
Silberplatten mit Vakuum-Dielektrikum, sind in SMD nicht leicht 
erhältlich.

---

"Viele SMD 0805-Konis besitzen nur eine Spannungsfestigkeit von 50V oder
weniger.
Bei 80V Amplitude wirds da 'eng'."

Im Ernst: Die Spannungsfestigkeit eines Kondensators sagt noch nicht 
viel über seine Verluste aus !

Gruss

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>Im Ernst: Die Spannungsfestigkeit eines Kondensators sagt noch nicht
>viel über seine Verluste aus !

Klar! Wird der Kondensator oberhalb seiner Spannungsfestigkeitsgrenze 
betrieben, sind die Verluste enorm ;-)

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