was spricht für tantal-elkos?

> einen höheren ESR als keramische haben

Das kann bei manchem Schaltregler zum Problem werden, da der ESR dann zu 
klein ist. Also vorher das Datenblatt lesen.
Ich benutze nur noch Schaltregler, die für den Betrieb mit 
Keramikkondensatoren ausgelegt sind.

Bürovorsteher schrieb:
> Das kann bei manchem Schaltregler zum Problem werden, da der ESR dann zu
> klein ist.

Wieso kann ein ESR bei einem Schaltregler zu klein sein? Beim 
Linearregler lass ich mir das noch einreden weil er sonst zu schwingen 
anfängt.

Dietrich L. schrieb:
> Wer sagt das denn?

Die Gewohnheit, sonst eigentlich nix.
Wenn ich die Datenblätter meiner Schaltregler durchsehe (alles neue 
Modelle) sehe ich entweder grosse gepolte Kondensatoren oder kleinere 
ungepolte die dann sowieso als Keramikkondensatoren empfohlen werden.
Hätte mir die Frage eigentlich ersparen können....

Eins noch:

Was spricht eigentlich dagegen bei meinen LDOs den notwendigen ESR des 
Tantalelkos einfach per Widerstand an einen wesentlich günstigeren 
Keramikkondensators dazuzuhängen?

Tantals haben gegenüber Alu-Becherelkos geringere Leckströme, eine 
höhere Lebensdauer, und höhere Kapazität pro Bauteilvolumen, auch sind 
sie nicht ganz so frostempfindlich. Das sind nur mal vier Eigenschaften, 
die mir aus dem Stehgreif spontan einfallen. Also sie haben durchaus 
Vorteile. Ob ESR dazu gehört, weiß ich so direkt nicht. Details müßte 
ich konkret aber mal in Bauelemente-Literatur nachschlagen.

Oder einfach nur hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Tantal-Elektrolytkondensator

http://de.wikipedia.org/wiki/Tantal-Elektrolytkondensator#Vor-_und_Nachteile_2

mal langsam!

Wilhelm F. schrieb:
> Tantals haben gegenüber Alu-Becherelkos geringere Leckströme

Von Alu-Elkos rede ich ja garnicht!

Dietrich L. schrieb:
> Tantals durften als Stützkondensatoren nur verwendet werden, wenn sie
> spannungsmäßig stark überdimensioniert wurden: min. 35V bei 5V

Um Himmels Willen! um Faktor sieben überdimensioniert! Gilt das auch für 
Linearregler?
Ausserdem: Wieso hat die Spannungsfestigkeit Einfluss auf den Ripple. 
Kapazität seh ich ja ein, ESR auch...

Frank K. schrieb:
> Du musst MLCCs in diesem Fall
> überdimensionieren. Tantals haben dieses Problem nicht.

Da ist Dietrich im Post über dir aber anderer Meinung! (will ja keine 
Unruhe stiften :) )

Helmut Lenzen schrieb:
> Weil du mit dem ESR des Ausgangskondensators eine Nullstelle im
> Frequenzgang einbaust. Dadurch wird dein Regler schneller.

Wie da jetzt genau die mathematische Aufbereitung aussieht weiss ich 
nicht. Mein Hausverstand (sofern vorhanden...) sagt mir dass sobald eine 
Induktivität mit zugehörigem Serienwiderstand dabei ist, der 
Serienwiderstand eines Tantalelkos dagegen nicht ins Gewicht fällt.

Einige Schaltregler (z.B. MC34063) brauchen beim Ausgangskondensator 
schon eine gewisse ESR, oder profitieren zumindest davon. Es wird die 
Spannung über dem Kondensator gemessen, sodass der Widerstand der Spule 
einfach an einer anderen Stelle liegt und die ESR nicht ersetzen kann.

Bei viel Rippel ist eine Überdimensionierung der Spannung schon 
angebracht: Durch den Rippelstrom erwärmt sich der Elko und dabei sinkt 
die Spannungsfestigkeit. Es muss aber eher kein Faktor 7 sein. Das 
andere ist, das die Typen für höhere Spannungen größer sind und oft mehr 
Spitzenstrom vertragen. Der Pauschale Faktor ersetzt aber nicht den 
Blick ins Datenblatt, sondern ist mehr ein Startpunkt für die Suche.

Durch die Fortschritte bei dem MLCCs kann man in einigen Fällen auch 
wirklich Tantal-Elkos ersetzen, aber halt nicht immer. Aber auch hier 
muss man dann bei der Kapazität und/oder Spannung etwas mehr ansetzen, 
weil die volle Kapazität nicht mehr bei Nennspannung gilt.

Ulrich schrieb:
> Einige Schaltregler (z.B. MC34063) brauchen beim Ausgangskondensator
> schon eine gewisse ESR, oder profitieren zumindest davon. Es wird die
> Spannung über dem Kondensator gemessen, sodass der Widerstand der Spule
> einfach an einer anderen Stelle liegt und die ESR nicht ersetzen kann.

Falls du Lust und Zeit hast dan erklär mir das doch genauer. Ich hab das 
Datenblatt kurz überflogen und seh keinen Unterschied zu den anderen 
Schaltreglern.
Wenn Q1 ab ist fliesst der Strom über den ESR der Spule in den 
Ausgangskondensator und somit sind die beiden ESR in Serie.
Wenn Q1 an ist dann ist der ESR sowieso nur Ausschlaggebend für den 
maximalen Strom in die Last.

Frank K. schrieb:
> Und dass die Rohstoffe von Tantal-Kondensatoren unter ethisch
> fragwürdigen Umständen gewonnen werden, ist auch kein Geheimnis.

Ich bestelle generell nur Fair-Trade-Tantals aus biologischem Anbau...

Helmut Lenzen schrieb:
> Dann stelle mal die Übertragungsfunktion der Schaltung auf und dann die
> gesammte Übertragungsfunktion der kompletten Reglers. Da wirst du
> feststellen das dieser ESR an der Phasenreserve des Reglers was ändert.

ääääh. mach ich morgen oder so :) bisdahin glaub ich dir einfach.

Bei einem Schaltregler wird es evt. keine Rolle spielen, der Betrag des 
ESR ist, wenn gleich auch hoeher, ueber fast den gesamten 
Frequenzbereich recht konstant waerend er sich bei den MLCC bei 
niedrigen Frequenzen im Audiobreich relativ stark aendert.

Als Gedanke, ob es wirklich eine Rolle spielt?

Bild: 
johansondielectrics.com/technical-notes/product-training/basics-of-ceram 
ic-chip-capacitors.html

Falsches Bild, ESR vs Freq.

> Warum sollte ich eigentlich bei den Ausgängen meiner Schaltregler
> Tantalelkos verwenden

Du sollst ja auch nicht.

Früher gab es keine hochkapazitiven Keramiks und niederohmigen Elkos, da 
hat man manchmal Tantals eingesetzt, aber es auch wieder bereut weil sie 
nicht schaltfest sind.

Heute nimmt man sie höchstens noch als hochkapazitive kleine 
Kondensatoren mit niedrigem Reststrom bei Timinganwendungen 
"Minutentimer".

Die Tantalkondensatorenhersteller versuchen zwar, etwas bessere Tantas 
herzustellen, aber auf Grund der Rohstoffproblematik sollte man als 
Entwickler trotzdem die Finger davon lassen, auch wenn hochkapazitive 
Keramiks ebenfalls unzuverlässig sind und mit Edelmetallen auch ein 
Rohstoffproblem darstellen.

> Einige Schaltregler (z.B. MC34063) brauchen beim Ausgangskondensator
> schon eine gewisse ESR,

Der MC34063(uA78S40) war der erste Schaltregler, mit dem ich erfolgreich 
und zuverlässig damalige Tropfentantals gesprengt habe...

Der Abbau von Tantal unterstützt die Warlords im Kongo!

Daher, Verzicht auf Tantals wo immer es geht.

Ralf G. schrieb:

> Wenn Dietrichs Theorie stimmt, dann wegen der sinkenden Kapazität?

Elektrolytkondensatoren bauen natürlich bei höheren Spannungen und viel 
Ripple gerne mal größere Oxidschichten auf, auch da, wo sie es nicht 
sollen. Tiefere Poren in der rauhen Oberfläche verstopfen schon mal 
irreversibel ganz, da sinkt dann die Gesamtkapazität. Mit ein Grund 
auch, weshalb Elkos bei bestimmtem Ripple nach einer Weile unbrauchbar 
geworden sind.

Die Tropfenform-Tantals gibt oder gab es übrigens auch als Flüssig-Elko, 
nicht nur in der fest gesinterten Form mit Braunstein. Man sieht es 
äußerlich also nicht unbedingt.

Gerd E. schrieb:
> Mein Vorschlag: Such nach nem Regler, der Dir Deine 2A zuverlässig
> liefern kann anstatt ne Kondensatorbank zu bauen. Dann reichen kleine
> Kapazitäten aus und da hast du genug Auswahl bei guten&günstigen Elkos.

Das ist in dem Fall nicht möglich, da der Regler nach Supercaps sitzt.
Das ist der einzige der bei der niedrigen Eingangsspannung noch 
ausreichend Strom liefern kann (funktioniert im Moment zuverlässig ab 
1.2V).
Ich glaube es kommen in Zukunft sicher noch weitere Regler auf den Markt 
mit niedriger Eingangsspannung weil sich Supercaps immer mehr 
verbreiten. Im Moment gibt es aber nur genau DEN.
Auch muss es Sepic sein, sonst verschenke ich Kapazität weil ich meine 
Supercaps nicht voll aufladen kann (muss also auch runter regeln 
können).
Eine weiterer Faktor ist der Leerlaufstrom. Regler die mir die 2A im 
Handumdrehen liefern saugen dann auch die Supercaps leer ohne Last.
Zuletzt: Die 2A Bursts sind ganz kurz. Eigentlich kein Thema die mit 
einer ausreichend grossen Kapazität abzufangen. Es funktioniert ja im 
Moment.
Es bleibt also keine andere Option (zumindest wie ich das sehe).
Ich denke ich werde aufs Rechnen zunächst verzichten und die 
Kondensatoren mal so wie sie sind ins Layout reinnehmen (220uF 
Tantal||4700uF alu). Für den Alu-Elko such ich mir eine Version mit 
geringen ESR und bestücke den Tantal zunächst nicht. Ist der Ripple im 
Betrieb im grünen Bereich lass ichs einfach so.
Irgendwann in einem weniger hektischen Moment werd ich das ganze 
eingehender sezieren. Man kann ja nicht ewig nur basteln :)

Gerd E. schrieb:
> Auch solltest Du Dir Gedanken machen um den Einschaltmoment sowie die
> Zeit nach dem kurzen Sende-Burst. Dann müssen nämlich die Kondensatoren
> (wieder) geladen werden und Du hast quasi einen Kurzschluss hinten am
> Regler. Der muss damit umgehen können

Ein guter Punkt. Ich war zunächst nicht sicher ob der Regler in eine so 
grosse Kapazitive Last überhaupt starten kann (ohne z.B. abzurauchen).
Er tuts ohne Probleme (steht auch im Datenblatt so drin).
Das Modem wird über den Shutdow-Pin vom Regler bei Bedarf vom MCU in 
Betrieb genommen oder auch komplett vom Saft getrennt.
Ich war ganz schön baff als beim ersten mal Regler einschalten durch den 
MCU der JTAG-Debugger abstürzte.
Lösung: Mein (AC-DC)Schaltnetzteil davor ging in die Knie (kann nur 3W) 
-> einbruch in der MCU-VErsorgung, also brauchts die selbe dicke 
Kapazität vorm SEPIC wie hinterher. Und die muss erstmal voll sein.
Eine Frage des Timings. Wenn die Supercaps mal geladen sind ist genug 
Energiereserve da.

Gerd E. schrieb:
> sowie die
> Zeit nach dem kurzen Sende-Burst.

Nach jedem Burst muss der Kondensator um etwa 400mV auf die Sollspannung 
geladen werden. Im Vergleich zum starten in den leeren Elko eigentlich 
eine Lapalie. Viel Zeit hat er dafür aber nicht, es sind ja ein Haufen 
Bursts. Mit sinkender Eingangsspannung wird irgendwann mal die 
Strombegrenzung dafür sorgen dass die Ausgangsleistung nicht mehr 
ausreicht. Dann kann man zusehen wie die Einzelnen Bursts den Elko leer 
saugen bis sich das Modem resettet.
Das ist bei mir bei etwa 1.1V.
Unbelastet kann der LT1308B bei mir noch bei 0.8V anstarten (Im 
Datenblatt steht 1V).
Eigentlich ein tolles Teil!