Fragen zu Gold-Cap

A. K. schrieb:
> Electric S. schrieb:
>
>> Hast du ein Beispiel oder eine Bezeichnung parat?
>
> 300F 50A: http://www.wima.com/DE/WIMA_Doppelschicht_Kondensatoren.pdf

Boah... bitte tut euch das PDF nicht an! Ich habe alle zwei Sätze 
Bullshit-Bingo rufen müssen. So viele Buzzwords und Floskeln auf einem 
Haufen sind mir noch nicht begegnet.

Die Ladespannung sollte höchstens 2,7 Volt betragen.

Jörg S. schrieb:
> Das denke ich nicht...

Natürlich doch. Ausser der kleine Teil der durch Selbstentladung 
verloren geht.
Es ist doch im Elektronik Kompendium beschrieben. Man kann sich den 
Goldcap vorstellen wie viele kleine Cs, die parallel liegen. Aber 
dazwischen liegen noch kleine Widerstände, die den hohen Innenwiderstand 
ausmachen. der erste C hat kaum einen seriellen Widerstand zu den 
Anschlüssen, der 2. schon etwas mehr und der 50. (100.) schon viel mehr. 
Wenn man das Teil jetzt nur teilgeladen hat und von der Ladespannung 
abhängt, dann laden sich die Cs weiter hinten weiter auf und zwar von 
den schon voller geladenen Cs die näher an dan Anschüssen sitzen. Die 
Ladung verteilt sich also langsam gleichmäßig über alle Teil-Cs und 
damit sinkt die Spannung der vorderen, die schon ziemlich voll geladen 
waren.

U.R. Schmitt schrieb:
> Die
> Ladung verteilt sich also langsam gleichmäßig über alle Teil-Cs und
> damit sinkt die Spannung der vorderen, die schon ziemlich voll geladen
> waren.
und was macht der Strom der über die widerstände fließt - richtig er 
wird in wärme umgewandelt.

Peter schrieb:
> und was macht der Strom der über die widerstände fließt - richtig er
> wird in wärme umgewandelt.
Bingo!
Das hatte ich gerade übersehen, bzw zwar 'Energie' gelesen aber 'Ladung' 
gedacht. :-)

> "Weil ein Gold-Cap nicht überladen werden kann, wird auf eine
> Ladeschaltung mit Überladeschutz verzichtet. Er wird einfach nur durch
> das Anlegen einer Konstantspannung geladen, bis er voll ist."

Das heißt, du kannst auf eine Strombegrenzung verzichten.

> Solange an diesem 2,7 V-Kondensator höchstens 2,7 V mit einer (fast)
> beliebig hohen Stromstärke anliegt, kann dem Kondensator nichts
> passieren.

> Ist das so richtig formuliert?

Jein, statt Stromstärke sagt man hier lieber Stromlieferfähigkeit oder 
Belastbarkeit oder (niedrigen) Innenwiderstand, denn wie viel Strom 
tatsächlich fliesst, liegt eben nicht an der 
Stromquelle/Spannungsquelle, sondern am Verbraucher (deinem sich 
ladenden Kondensator).

Richtig wäre:

Es gibt Kondensatoren, die das aushalten, und es gibt welche, die das 
nicht aushalten.

Über die aufgedruckte Spannung hinaus sollten alle nicht geladen werden, 
sonst können sie kaputt gehen, 2.7V ist also deine Grenze, die Spannung.

Beim Anschluss des (noch leeren) Kondensators an diese Spannungsquelle 
(mit beliebig hoher Stromlieferfähigkeit bzw. niedrigem Innenwiderstand) 
fliesst nun so viel Strom, wie durch den Innenwiderstand des 
Kondensators bestimmt wird (und den Widerstand der Zuleitung, ignorieren 
wir die mal).

Man rechnet z.B. aus: 2.7V und (nur als Beispiel ausgewählter 
Innenwiderstand des KOndensatorso 1 Ohm wäre 2.7A.

Nun muß man ins Datenblatt des Kondensators gucken, ob der einmalig 2.7A 
aushält. Das steht meist nicht drin :-( Dafür finden sich Angaben wie 
"schaltfest" (=er hält das aus) oder eben nicht schaltfest (er könnte 
beschädigt werden) oder der wiederholte Strom (Ripplestrom) der aber 
niedriger liegt (wenn der schon hoch genug ist, reicht es also 
offenkundig).

Wenn man also irgendwie rausgefunden hat, daß der Kondensator nur 1A 
aushält, dann braucht man einen zusätzlichen Vorwiderstand, zusätzlich 
zu den 1 Ohm Innenwiderstand des Elkos also z.B. 1.7 Ohm extra 
davorklemmen (oder durch die Zuleitung bzw. den Innenwiderstand der 
Spannugsquelle die dann eben nicht mehr so unendlich belastbar ist sich 
von selbst ergebend).

GoldCaps sind normalerweise schaltfest.

Electric S. schrieb:
> 1. Wenn man z.B. einen 2,7 V Kondensator und eine 2,5 V Zenerdiode
> parallel schaltet und die Schaltung an ca. 3 V anschließt: Wird dann der
> Kondensator sicher nur auf 2,5 V aufgeladen?
Nein.

> 2. Wenn eine 3 V LED nur mit 2,3 V und der gleichen Stromstärke
> betrieben wird, hat sie dann einen starken Helligkeitsverlust?

Geht nicht.

> nein:

Wenn du die 2.5V-Z-Diode an 3V anschliesst, wird sie sich erwärmen, bis 
sie durchbrennt. Danach liegen die 3V am Goldcap an.

Du brauchst vor der Z-Diode noch eine Strombegrenzung.

> Geht nicht:

Bei der 3V LED fliesst garkein (nennenswerter) Strom, solange keine 3V 
anliegen. Wie bei einer Z-Diode.
d.H. du kannst bei 2.3V garkeinen Strom durch die LED treiben, schon 
garnicht denselben wie bei 3V.

(Hirngespinste wie vorheizen der LED auf > 200° um die Vf zu senken mal 
außen vorgelassen)

Zur Abwechslung mal ein konstruktiverer Vorschlag:

Electric S. schrieb:
> Ok, das klingt logisch. Ein Widerstand? Nach welcher Berechnung?

Nimm stattdessen einen einstellbaren Spannungsregler. z.B. LM317. Den 
auf ca 3V einstellen, danach Diode, danach dein SuperCap.

Hält die Spannung schön im Grünen bereich (3V wegen der 
Dioden-Flusspannung)
und bringt sogar noch eine Ladestrombegrenzung und 
Übertemperaturabsicherung mit. Kostet mit zwei Widerständen und zwei 
Kerkos keinen Euro.

Electric S. schrieb:
> Ah, schade. Dann brauche ich andere LEDs.

Besser: Nimm einen Spannungswander für die LED. z.B. einen "Joule Thief" 
(Schaltplan gibts hier im Forum).
Oder einen "PR4401", teurer, weniger Gebastel.
Vorteil: Du nutzt viel mehr deiner teuren Elko-Kapazität.

Electric S. schrieb:
> "(Hirngespinste wie vorheizen der LED auf > 200° um die Vf zu senken mal
> außen vorgelassen)"
>
> Das habe ich garantiert nicht vor. :D

Muss man hier leider immer dazuschreiben, sonst kommt sofort ein 
Einspruch von Klugsch***ern wie mir: "Aber laut Datenblatt.... in 
flüssigem Stickstoff ... Mit einem Flux-Kompensator..."

Ah, ok.
1. jain
2. nijan

Bob der Baumeister schrieb:
> Zur Abwechslung mal ein konstruktiverer Vorschlag:
>
> Electric S. schrieb:
>> Ok, das klingt logisch. Ein Widerstand? Nach welcher Berechnung?
>
> Nimm stattdessen einen einstellbaren Spannungsregler. z.B. LM317. Den
> auf ca 3V einstellen, danach Diode, danach dein SuperCap.
>
> Hält die Spannung schön im Grünen bereich (3V wegen der
> Dioden-Flusspannung)
> und bringt sogar noch eine Ladestrombegrenzung und
> Übertemperaturabsicherung mit. Kostet mit zwei Widerständen und zwei
> Kerkos keinen Euro.

Hallo Bob,

das mit der Diode ist keine so gute Idee, denn die Spannung, die an der 
Diode abfällt ist abhängig vom Strom. Wenn der Kondensator leer ist, 
dann fällt genug Spannung ab, dass weniger als 2,7 V am Kondensator 
anliegen. Wenn der Kondensator aber fast voll ist, dann fließt auch 
weniger Strom und die Flußspannung wird immer kleiner, sprich die 
Spannung am Kondensator steigt.

Vielleicht bleibt mit einer ordinären Si-Diode aufgrund des Leckstroms 
des Kondensators die Spannung unterhalb von 2,7 V. Bei einer 
Schottky-Diode nähert sich der Spannungabfall bei kleinen Strömen aber 
stark an 0 V an und der Kondensator geht kaputt. Das geht also je nach 
Kombination aus Diode/SuperCap und Temperatur gut oder auch nicht...

Besser die Spannung des LM317 gleich auf 2,7 V einstellen und eine 
Schottky-Diode verwenden. So wird der Kondensator ebenfalls voll, aber 
garantiert nicht überladen.

Gruß,
Pom

Electric S. schrieb:
> Kann stattdessem auch ein LM317T verwendet werden?

Klar. Der 317T hat ein anderes Gehäuse und kann deshalb weniger 
Verlustleistung verheizen. Bei der Verwendung als Spannungsbegrenzung 
für den GoldCap dürfte das aber keine Rolle spielen. Beim GoldCap fließt 
eh nicht sehr viel Ladestrom - schlimmstenfalls geht der 317 in die 
thermische Abschaltung.

Falls der Joule-Thief als Quelle verwendet werden soll: Da musst du u.U. 
auch den LM317 am Eingang schützen. Wenn niemand mehr Strom abnimmt, 
steigt die Spannung auf recht hohe Werte an.

Alex W. schrieb:
> Ich hab hier nen GoldCap mit 22F 2,3V. Der ist innerhalb einer Sekunde
> voll, zieht aber auch inige A.

Ich habe einen mit 1F / 5.5V und der zieht ca. 100mA Anfangsstrom und 
benötigt Minuten, bis er voll ist. Auch beim Entladen kommt im 
Kurzschlussfall nicht mehr Strom heraus. Damit sind diese Typen ohne 
Gefahr (bei richtiger Ladespannung) handhabbar. Diese kenne ich unter 
dem Begriff GoldCap. Verwendet werden sie z.B um RTC bei Stromausfall 
weiter zu betreiben.
Z.B.:
http://www.panasonic.com/industrial/electronic-components/parametric-search.aspx?src=/www-cgi/jvcr21pz.cgi?E%2BPZ%2B3%2BABC0021%2B4%2B%2BAM

Und, es gibt andere, die ich unter dem Begriff SuperCap kenne. Die 
können sehr wohl fette Ströme aufnehmen und auch abgeben. Deshalb können 
sie auch als Ersatz für Akkus / Batterien verwendet werden.

Mag sein, dass die Begriffsbestimmung GoldCap, SuperCap und GreenCap 
hier unglücklich und auch gemischt verwendet wird - vielleicht auch nur 
von mir :-).

Electric S. schrieb:
> Kann eine 3V-LED ohne Gefahr mit Konstantstromquelle 20mA an 10V
> angeschlossen werden?

Solange sie für die 20mA spezifiziert ist: Ja.
Wenn auch ein Vorwiderstand die einfachere Beschaltung wäre ...

Electric S. schrieb:
> Ein Widerstand ist wegen schwankender Spannung ungünstig.

Dann ja! Du hattest aber 10V geschrieben ... :-)