Hey Leute, ich bau mir grade einen Vollbrückenwandler auf und brauche Siebkondensatoren am Ausgang, zw. 5-10mF. Die Auswahl ist groß, ich weiß, dass ich auf den Rippelstrom achten muss, um den ESR zu verringern werde ich mehrere Elkos parallel schalten. Was mich jetzt aber stutzig macht: Bei Elkos werden alle Daten immer bezogen auf 120Hz angegeben. Meine Schaltung läuft mit 100kHz. Das Datenblatt im Anhang zeigt auf der letzten Seite im ersten Diagramm die Frequenzabhängigkeit der Kapazität eines günstigen Elkos. Der ist explizit für "switching power supplies", aber anscheinend hat er bei 100kHz nicht mal mehr 10% seiner angegebenen Kapazität, also für mich anscheinend komplett ungeignet oder? Wie kann ich erkennen ob ein Elko für hohe Schaltfrequenzen geeignet ist? Im Datenblatt steht oft gar nichts über das Verhalten bei hohen Frequenzen! Viele Grüße!
Lesenswert ist die Artikelserie von Wolfgang Gellerich im "Funkamateur", 10/2008 bis 4/2009, "Was Sie schon immer über Kondensatoren wissen wollten" http://archiv.funkamateur.de/search.php?titel=kondensatoren&smode=or&autor=dj3tz&archiv=FA&abgeschickt=ja
Klaus Kaiser schrieb: > Lesenswert ist die Artikelserie von Wolfgang Gellerich im > "Funkamateur", 10/2008 bis 4/2009, "Was Sie schon immer über > Kondensatoren wissen wollten" Hmm, bevor ich mir die jetzt aus einer Bibliothek hole, vielleicht ist hier jemand, der ein bisschen Erfahrung mit Schaltnetzteilen und verwendeten Elkos hat?
Ich find hierzu einfach keine guten Quellen im Netz. In der deutschen Wikipedia wird die Frequenzabhängigkeit der Kap. von Elkos aber erwähnt: "Die Kapazität eines Elektrolytkondensators ist frequenzabhängig. Bei der Frequenz „0“, bei Gleichspannung, hat ein Elko eine Ladefähigkeit, die Gleichspannungskapazität genannt wird. Sie wird mit einer Zeitmessung über die Lade- bzw. Entladekurve eines RC-Gliedes gemessen. Die Gleichspannungskapazität ist etwa 10 bis 15 % höher als die Kapazität, die mit der von der Norm vorgeschriebenen Frequenz von 100/120 Hz gemessen wird. Hierin unterscheiden sich Elektrolytkondensatoren von anderen Kondensatorarten, deren Kapazität bei 1 kHz gemessen wird."
hoderlump schrieb: > Die Gleichspannungskapazität ist etwa 10 bis 15 % höher Das spielt keine Rolle, da die Kapazitätsstreuúng bei Elkos weit grösser sind, als die o.a. 10-15%. Abweichungen von -15% bis +50% sind da durchaus möglich und üblich. Ein Masstab für die Eignung von Elkos in Schaltnetzteilen ist der ESR. Je niedriger, umso besser ist der Elko für hohe Schaltfrequenzen geeignet. Mir ist allerdings nicht klar, warum die die hohe Schaltfrequenz von 100kHz benutzt und dann 5-10mF dahinter hängst. Das ist an sich kontraproduktiv, da du damit die Regelung austrickst.
Danke für die Antwort, Matthias! Ich bin ganz nach Lehrbuch vorgegangen, Kories, Schmidt-Walter: Taschenbuch der Elektrotechnik, die ganze Sache verspricht halt einen kleinen Spannungsripple, was für mich ziemlich wichtig ist. Das mit der Regelung ist mir auch schon durch den Kopf gegangen, da man ja eine große Totzeit im Wandler hat, wenn am Ende ein großer Filter hängt. Finde da in Büchern leider gar nix drüber. Der Wandler soll 200W können und ca. 50V Ausgangsspannung haben. Kannst du grobe Werte für den Ausgangsfilter vorschlagen? Als Induktivität hab ich momentan 350µH.
hoderlump schrieb: > Kannst > du grobe Werte für den Ausgangsfilter vorschlagen? Nein, das hängt auch z.B. davon ab, wie die Masseführung im Sekündarkreis ist. Möglichst dicke Leitungen schaden da auf keinen Fall. Gut, PC-Netzteile sind meistens ein wenig unterdimensioniert, aber der 12V/15A Kreis eines der besseren Sorte hat die Drossel und wird dann mit 2*1000uF abgesiebt. Da du nur 4 A brauchst, könnten 2200uF mit einem geeigneten (gutes ESR) Elko schon alles sein. Wichtiger als der dicke Elko ist übrigens, die kleinen bösen Spitzen des Wandlers abzufangen. Ich nehme dazu keramische 100n-470n, die ich parallel zu den Elkos schalte. Da ich PC-Netzteile ab und zu für Audiozwecke nutze, verteil ich da so 4 oder 5 Stück von den Cs auf den Zweig, die ich unter die Platine löte. (Ich hab Massen von diesen SMD Cs). Der angenehme Seiteneffekt neben der sauberen Ausgangsspannung ist, das die grossen Elkos wesentlich länger leben, da sie von den Spitzen nicht mehr so gestresst werden.
Matthias Sch. schrieb: > Ich nehme dazu keramische 100n-470n, die ich parallel zu den Elkos > schalte. Das ist aber in seinem Fall nicht sinnvoll, da er 50V Ausgangsseitig hat. Zum einen gibts da nicht viel, was einigermaßen Kapazität und Spannungsfestigkeit hat und zum anderen haben die Kerkos meist ein entsprechendes Kapazitives Derating, wenn man an die Spannungsfestigkeit geht. Wenn, dann soll er Folien-Cs nehmen, aber mit dem Bypass-Geraffel kann man sich auch nette Resonanzen einfangen, wenn man nicht weiß, was man tut. Am besten man schaut sich nach LOW-ESR-Elkos um (vorausgesetzt die Schaltung gibt das her) und achtet auf die Bauhöhe: je "länger", desto niedriger ist in der Regel der ESL. Matthias Sch. schrieb: > Der angenehme > Seiteneffekt neben der sauberen Ausgangsspannung ist, das die grossen > Elkos wesentlich länger leben, da sie von den Spitzen nicht Die Elkos sterben durch "Eigenerhitzung" und da dürfte die wenigste Energie aus den "Spitzen" kommen.
genervt schrieb: > Die Elkos sterben durch "Eigenerhitzung" und da dürfte die wenigste > Energie aus den "Spitzen" kommen. Die Wärmeverteilung und ESR sind etwas besser, wenn man meherer kleinere parallel schaltet. http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0810091.htm
> Meine Schaltung läuft mit 100kHz. Dann solltest du auch einen Kondensator nehmen, der laut Datenblatt für 100kHz taugt. > Der ist explizit für "switching power supplies", aber anscheinend hat er > bei 100kHz nicht mal mehr 10% seiner angegebenen Kapazität Richtig. Der ist einfach zu gross, hat eine zu hohe Induktivität, und vermutlich eine zu rauhe Elektrodenfolie. > Im Datenblatt steht oft gar nichts über das Verhalten bei hohen > Frequenzen Dann taugen die Elkos dafür auch nicht. Der von dir ausgegrabene ist eben für 10kHz bis 25kHz Schaltnetzteile.
genervt schrieb: >> Ich nehme dazu keramische 100n-470n, die ich parallel zu den Elkos >> schalte. > > Das ist aber in seinem Fall nicht sinnvoll, da er 50V Ausgangsseitig > hat. > > Zum einen gibts da nicht viel, was einigermaßen Kapazität und > Spannungsfestigkeit hat und zum anderen haben die Kerkos meist ein > entsprechendes Kapazitives Derating, wenn man an die Spannungsfestigkeit > geht. Irgendwie habe ich den Eindruck, das manche Leute nur auf eine sachliche Antwort warten, um die dann zerpflücken zu können. Es bleibt eben die Tatsache, das ich damit die besten Erfahrungen gemacht habe und die Elkos durch die Parallelschaltung der 220nF Cs deutlich kühler bleiben, die Spannung weniger Ripple hat, das ATX Netzteil für Audio geeignet ist und im Vergleich zu einem baugleichen, aber nicht manipulierten deutlich länger lebt. Etwas ähnliches wäre also in einem selbstgebauten Qualitätswandler gar nicht dumm. genervt schrieb: > Wenn, dann soll er Folien-Cs nehmen, aber mit dem Bypass-Geraffel kann > man sich auch nette Resonanzen einfangen, wenn man nicht weiß, was man > tut. Mein Eindruck ist eben, das er weiss, was er tut. Wer ein solches SMPS konstruiert, hat mit Sicherheit die Messmittel, um den unwahrscheinlichen Fall einer Resonanz (wo soll die denn herkommen?) zu beherrschen. Wenn du also genervt bist, lass doch das Posten sein. Und das mit der ESR hatte ich schon im ersten Post erwähnt.
Matthias Sch. schrieb: > Mein Eindruck ist eben, das er weiss, was er tut. Ich nicht, zumindest werde ich skeptisch, wenn jemand bei 100kHz 5-10mF braucht. Matthias Sch. schrieb: > Es bleibt eben die > Tatsache, das ich damit die besten Erfahrungen gemacht habe und die > Elkos durch die Parallelschaltung der 220nF Cs deutlich kühler bleiben, > die Spannung weniger Ripple hat, das ATX Netzteil für Audio geeignet ist > und im Vergleich zu einem baugleichen, aber nicht manipulierten deutlich > länger lebt. Du hast schon begriffen, worin der Unterschied liegt?
Danke für eure Antworten! Ich nehm jetzt den Panasonic EEUFC2A680, der eingermaßen günstig ist und einen sehr niedrigen ESR hat. Davon 4 Stück parallel und ich hab 4*68µF=272µF, was mit 350µH, was eine Grenzfrequenz von ca. 500Hz ergibt. Sollte bei 40dB Dämpfung durch den LC-Tiefpass und bei 100kHz eine super Glättung ergeben, eine Dämpfung von über 100. Ob der Regler dann noch schnll genug ist kann ich aber grad nicht beurteilen, mal sehen.
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