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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wie "LOWEST ESR" bei Elkos am besten realisieren?


Autor: Henk (Gast)
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Hallo,

ich habe mal eine Grundsatzfrage. Undzwar wie man am besten eine 
"Elkobatterie" mit geringst möglichem Innenwiderstand zu realisieren 
ist?

Nach Studien diverser Datenblätter von LowESR -Elkos ist es nicht 
unbedingt ratsam, mehrere Elkos kleiner Kapazität parallel zu schalten, 
da diese mit hoher Kapazität wesentlich niedrigere  ESR- Werte 
aufweisen.

Weiterhin sind die ESR von Elkos mit höheren Nennspannungen von 
vornherein geringer.

Sind diese Beobachtung richtig?

mfg - Henk

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Prinzipiell ist alles soweit richtig - die Physik konnte bislang noch 
keiner überlisten!

Einzige Ausnahme ist das Parallelschalten von mehreren ELKOs, um somit 
einen geringeren Gesamtinnenwiderstand zu erhalten. Ggf. sind dann aber 
nicht mehrere Kleinere parallel zu schalten sondern eben mehrere Gleiche 
bzw. Größere als die gewünschten Kapazität.

Wenn ich mich allerdings jetzt nicht irre, ist der ESR-Wert tendenziell 
größer bei höheren Spannungsfestigkeiten der ELKOs - also genau das 
Gegenteil zu dem von Dir angeführten.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Raimund Rabe schrieb:
>
> Wenn ich mich allerdings jetzt nicht irre, ist der ESR-Wert tendenziell
> größer bei höheren Spannungsfestigkeiten der ELKOs -


Du irrst. Der TE hat das schon richtig aus den Datenblättern gelesen
.

Autor: Frankl (Gast)
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Haben einfache Elko's oder Tantal einen geringeren ESR ?

Autor: Henk (Gast)
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Vielen Dank erstmal für eure Antworten.

Habe auch schon von einem ING die Faustregel "je größer der Kondensator, 
deste geringer der Serienwiderstand". Dies gilt also scheinbar sowie bei 
Kapazität als auch bei der Spannungsfestigkeit (welche ja meist auf die 
Baugröße rückwirkt).

mfg - Henk

Autor: Frankman (Gast)
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Wenn Du sehr niedrige ESR´s brauchst, wirst Du um keramische C´s nicht 
herumkommen.
Möglich ist auch eine Kombination aus beiden.
Z.B. 4 x 10yF Keramisch und 4 x 100yF Elko oder Tantal.
Doch Achtung: Bei Eingangskondensatoren in Verbindung mit einer langen 
Anschlussleitung kann es zu ungewollten Spikes beim Einschalten kommen.

Autor: Bensch (Gast)
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> Habe auch schon von einem ING die Faustregel "je größer der Kondensator,
deste geringer der Serienwiderstand".

Das dürfte unbestritten sein. Frage ist nur, ob der Serienwiderstand 
überproportional zur Kapazität sinkt. M.W. ist das nicht der Fall, also 
ist der Gesamtwiderstand parallelgeschalteter Elkos (bei gleicher 
Gesamtkapazität) kleiner.

> Dies gilt also scheinbar sowie bei
Kapazität als auch bei der Spannungsfestigkeit (welche ja meist auf die
Baugröße rückwirkt).

Ist bei höherer Spannungsfestigkeit besser, also nicht zu knausrig sein.

Autor: Oliver (Gast)
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>je größer der Kondensator, desto geringer der Serienwiderstand

Dies gilt vor allem wörtlich, je größer (vor allem im Durchmesser) das 
Gehäuse, desto geringer der ESR. Zu mindestens bei den Modellen, von 
denen ich hier ein Datenblatt habe, steigt aber der ESR bei gleicher 
Gehäusegröße mit der Spannungsfestigkeit.

>Nach Studien diverser Datenblätter von LowESR -Elkos ist es nicht
>unbedingt ratsam, mehrere Elkos kleiner Kapazität parallel zu schalten,
>da diese mit hoher Kapazität wesentlich niedrigere  ESR- Werte
>aufweisen.

Wenn "nicht unbedingt ratsam" bedeutet, im Datenblatt nachzusehen, 
welches der günstigste Fall ist, dann ja. Es gibt wohl solche und 
solche.

Welche Kapazität und welchen ESR strebst du denn an?

Oliver

Autor: Henk (Gast)
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Ich strebe etwa 50.000µF und einen ESR unter 0.1mOhm an. Die minimale 
Spannungsfestigkeit sollte 35V betragen.

Autor: Dieter Werner (dds5)
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> einen ESR unter 0.1mOhm ...

Hoppla, ganz schön anspruchsvoll.
Immerhin ist das äquvalent einer Kabellänge von gerade mal 230mm bei 4 
mm².

Da kommen wohl nur Typen mit Schraubanschluss in Frage.

Autor: Oliver (Gast)
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Na, das sollte doch machbar sein.

Panasonic FC, Rubicon ZLG o.ä. Bei beiden sind viele kleine mit 
minimaler Spannungsfestigkeit (35V) besser, als wenige große.

Oliver

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Andrew Taylor schrieb:
> Raimund Rabe schrieb:
>>
>> Wenn ich mich allerdings jetzt nicht irre, ist der ESR-Wert tendenziell
>> größer bei höheren Spannungsfestigkeiten der ELKOs -
>
>
> Du irrst. Der TE hat das schon richtig aus den Datenblättern gelesen
> .

Yip. Hab noch mal ein EPCOS-Datenblatt der SIKOREL-105°C ELKOs 
hervorgekramt - und ja, bei gleicher Kapazität (hier z.B. 10000µF) 
sinkt der ESR (bei 100Hz und 20°C), von 38mOhm bei 16V auf 15mOhm bei 
100V, mit steigender Spannugsfestigkeit.
Ich hatte es also tatsächlich falsch in Erinnerung. Danke für die 
Korrektur Andrew. Das nächste mal schaue ich nach bevor ich poste, 
grrrrr.

In etwa richtig ist aber auch die Aussage, das bei gleicher Baugröße 
des ELKOs, z.B. der 76,9mm x 143,2mm (d x l) Becher, der ESR in etwa 
gleich bleibt. Er lag immer im Bereich von 7 bis 9mOhm (220.000µF/16V, 
..., 33.000µF/100V). Bei kleineren Bechern werden die Schwankungen dann 
allerdings größer.

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