Hallo, ich suche einen Kondensator, der mir eine Spannungsversorgung von 1,5V bei einem Strom von max 100mA für 200ms überbrückt. Laut meinen Berechnungen komme ich hier auf ca 13 mF. Ob Through Hole oder SMD wäre egal, sie sollten jedoch möglichst klein sein. Zusätzlich sollte es in einem Temperaturbereich von -46 bis +71 °C funktionieren. Kommen hier prinzipiell nur Elkos in Frage oder gibt es dafür auch andere Kondensatoren?
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Acro schrieb: > Kommen hier prinzipiell nur Elkos in Frage oder gibt es > dafür auch andere Kondensatoren? Grundsätzlich eignen sich da am besten sog. Doppelschichtkondensatoren. Kondensatoren haben aber die Eigenschaft, das die Spannung sinkt, wenn Strom entnommen wird. Vielleicht wäre ein NiZn-Akku ja besser geeignet. Gruss Harald
Rufus Τ. Firefly schrieb: > "SuperCap" Doppelschichtkondensatoren sind Super bzw. GoldCaps. Da sind die Hersteller erfinderisch bei der Namensgebung.
AVX nennt seine gar "Bestcap". Warum wohl? https://www.google.de/search?q=avx+bestcap&ie=utf-8&oe=utf-8&rls=org.mozilla:de:official&client=firefox-a&channel=np&source=hp&gfe_rd=ctrl&ei=b_sBU9iAN8WX_AaIx4DgBw&gws_rd=cr da ist sicher was passendes für dich dabei... Axelr.
Danke für eure Antworten, ich finde aber für den angegebenen Temperaturbereich keinen passenden. Dafür gibt es generell sehr wenige, und die sind im Farad-Bereich...
Acro schrieb: > ich suche einen Kondensator, der mir eine Spannungsversorgung von 1,5V > bei einem Strom von max 100mA für 200ms überbrückt. Laut meinen > Berechnungen komme ich hier auf ca 13 mF. Komme ich auch drauf, aber dann ist der Kondensator ganz leer. Das wird dir aber nichts bringen, du must schon spezifizieren bis zu welchen minimalen Spannung deine Schaltung noch funktioniert und diese Differenzspannung must du dann in deine Formel einsetzen. Dann kommen da auch wesentlich groessere Werte bei raus.
so ein 70mF/3.6V Bestcap ist niederohmig, ungepolt und "möglichst klein". http://www.digikey.com/catalog/en/partgroup/bestcap-bz-series/4120 Bestell Dir einfach von jedem einen, wo Du denkst, das könnte klappen und berichte uns. Axelr.
@Helmut: ist richtig, es sollten mindestens 0,8 V für die 200ms verfügbar sein, d.h. die Spannung am Q sollte 0,8V nicht unterschreiten. Da komm ich dann (mit Reserve) auf ca 100 mF. Nun will ich doch einen Through Hole, der in einem Temperaturbereich von -46°C bis 71°C die Kapazität aufweist. Danke, lG
Alternativ: Gibt es SMD Kondensatoren mit mindestens 300µF, die eine Bauform von 0805 nicht überschreiten (Höhe egal)? Ich befürchte nein?!
Acro schrieb: > Nun will ich doch einen Through Hole, der in einem Temperaturbereich von > -46°C bis 71°C die Kapazität aufweist. Na ja, das wird schwierig. Bei Panasonic und Nichicon geschaut? 15000uF/6,3V wird sicher nicht klein. http://de.rs-online.com/web/p/product/5193826P/?grossPrice=Y&cm_mmc=DE|Shopping-_-Google+PLA-_-Nichicon|Aluminium+Elektrolytkondensatoren-_-5193826P&kpid=&istCompanyId=52a64cda-ce26-40e3-8e0a-3440bb7baaa2&istItemId=xirqmxllt&istBid=tztx Könnte passen. rgds
Acro schrieb: > Alternativ: Gibt es SMD Kondensatoren mit mindestens 300µF, die eine > Bauform von 0805 nicht überschreiten (Höhe egal)? 220uF 1206 4V von Taiyo Yuden, dürfte aber leading edge sein. rgds
6A66 schrieb: > Acro schrieb: >> Alternativ: Gibt es SMD Kondensatoren mit mindestens 300µF, die eine >> Bauform von 0805 nicht überschreiten (Höhe egal)? > > 220uF 1206 4V von Taiyo Yuden, dürfte aber leading edge sein. Dass Taiyo Yuden nun schon für den Flugzeugbau Profilnasen herstellt, ist mir neu... vielleicht wolltest du "bleeding edge" schreiben? :-)
Michael Reinelt schrieb: > vielleicht wolltest du "bleeding edge" schreiben? :-) Nein, leading edge. Der Begriff ist in der Industrie für führende Technologie gebräuchlich. http://www.linguee.de/englisch-deutsch/uebersetzung/leading+edge.html rgds
Acro schrieb: > Nun will ich doch einen Through Hole, der in einem Temperaturbereich von > -46°C bis 71°C die Kapazität aufweist. Die Forderung -46° C hatte ich, so wie vermutlich auch andere Antworter, übersehen. Sie ist recht ungewöhnlich und mit Stan- dardbauteilen nicht zu erreichen. Da wirst Du um Anfragen bei den Herstellern bzw. vielleicht sogar den Einbau einer Heizung nicht drumherum kommen. Das gilt dann auch für die anderen Bauteile in Deiner Elektronik. Gruss Harald
OK, denk ich mir... Sind diese Superkondensatoren eigentlich Elektrolytkondensatoren? Elkos haben ja prinzipiell eine sehr begrenzte Lebensdauer, ist das bei diesen SuperCaps ähnlich?
Harald Wilhelms schrieb: > Die Forderung -46° C hatte ich, so wie vermutlich auch andere > Antworter, übersehen. Nein :) Harald Wilhelms schrieb: > ie ist recht ungewöhnlich und mit Stan- > dardbauteilen nicht zu erreichen. Der von mir zitierte Kondensator http://de.rs-online.com/web/p/product/5193826P/?gr... kann die -55 Grad aber hat dann halt eine 5-fache Impedanz. Schwieriger wird es da schon bei den anderen Bauteilen (digital, Opto, Quarz, ...) die normalerweise nicht unter -40Grad gehen. rgds
@6A66: Aber Dein vorgeschlagener Elko hat nur 10mF... Ich benötige jedoch mindestens 100mF!
Hast du keine hoehere Spannung im Geraet von wo man den Elko aufladen koennte? Bei einer hoeheren Spannung koennte die Kapazitaet wesentlich kleiner werden weil man da auch einen groesseren Spannungunterschied sich erlauben kann. Auf die 1.5V kommt man dann mittels Regler.
>Alternativ: Gibt es SMD Kondensatoren mit mindestens 300µF, die eine >Bauform von 0805 nicht überschreiten Wenn Dich Tanal glücklich macht kommt Kemet T488 mit 220uF in 0805 recht nahe dran. viel Erfolg Hauspapa
Die Alternative mit 300µF 0805 war folgendermaßen geplant: Ursprünglich ging es mir darum, eine Batteriespannung von 1,5 V für eine Applikation für 200ms zu überbrücken. Nachdem ich gesehen habe, dass so große Cs für den Temperaturbereich und der geforderten kleinen Größe nicht so einfach zu haben sind, hab ich mir gedacht, ich könnte auch direkt di Spannung am µC für 200ms überbrücken (diese beträgt 5V). Mit einem Delta von 1V (Erhaltung der Spannung bis 4V) und einem Versorgungsstrom des µC von 1 mA komme ich mit meiner Berechnung auf 2mF. Das kommt mir relativ hoch vor, stimmt meine Berechnung? Wenn die Berechnung stimmt, werde ich wohl bei der Variante mit der Überbrückung der Batteriespannung von 1,5V (Delta 0,7) für einen Strom von ca 100mA für ebenfalls 200ms bleiben müssen (hier bin ich mit der Größe nicht so stark begrenzt, kann den C parallel zur Batterie außerhalb der Platine anbringen). Hier komm ich, wie beschrieben, auf ca 100mF. Danke, lG
Acro schrieb: > Ursprünglich ging es mir darum, eine Batteriespannung von 1,5 V für eine > Applikation für 200ms zu überbrücken. Die verwendeten Batterien halten den geforderten Temperaturbereich durch?
Wenn du 100mF brauchst und die Leiterplatte nicht mit 100 Tantalkondensatoren vollpflastern und massig Platz verschwenden willst, so musst du zu Doppelschichtkondensatoren greifen, und die sind alle eben nur bis -40 Grad spezifiziert. Weniger geht nicht, vermutlich auch weil sie eben wie Elektrolyt-Kodensatoren, ebenfalls ein flüssiges Elektrolyt haben. Also entweder Doppelschichtkondensatoren oder die Spannung drastisch erhöhen.
Acro schrieb: > Die Alternative mit 300µF 0805 war folgendermaßen geplant: > > Ursprünglich ging es mir darum, eine Batteriespannung von 1,5 V für eine > Applikation für 200ms zu überbrücken. Nachdem ich gesehen habe, dass so > große Cs für den Temperaturbereich und der geforderten kleinen Größe > nicht so einfach zu haben sind, hab ich mir gedacht, ich könnte auch > direkt di Spannung am µC für 200ms überbrücken (diese beträgt 5V). Mit > einem Delta von 1V (Erhaltung der Spannung bis 4V) und einem > Versorgungsstrom des µC von 1 mA komme ich mit meiner Berechnung auf > 2mF. Du hast also eine Schaltung die von einer Batteriezelle betrieben wird? Und ein Step-Up Wandler der die Spannung auf 5V regelt? Warum kannst du dann nicht den Spannungs-Bereich von 5V-0.9V mit den Kondensatoren abdecken, wenn du doch eh schon einen Step-Up Wandler hast? Wozu überhaupt 5V, macht das überhaupt Sinn, warum nicht 3.3V oder gar noch weniger? Wie kommst du auf die Temperatur-Angaben? Du willst die Kondensatoren extern parallel zur externen Batterie setzen? Direkt? Wozu dann die Kondensatoren überhaupt? Wozu die Überbrückung?
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Frank M. schrieb: > Du hast also eine Schaltung die von einer Batteriezelle betrieben wird? > Und ein Step-Up Wandler der die Spannung auf 5V regelt? Richtig! Die 5 V sind notwendig, kann leider nicht auf 3,3 V runter... Meinst du mit Temperaturangaben die geforderten Temperaturen? Diese sind vom Kunden so vorgegeben... Das Problem ist folgendes: Die 5V vom StepUp versorgen den µC (Attiny84A). Der StepUp hat einen ENABLE Eingang, welcher auf High sein muss, damit der StepUp arbeitet (die 5V versorgt). Dieser wird von einem µC Ausgang auf High gehalten (Selbsterhaltung). Die Batteriespannung wird mit einem Taster an einen ADC Eingang des µC geführt. Sobald diese anliegt, wird der Ausgangspin des µC (auf den ENABLE des StepUp) für die auf High geschalten... Nun kommt es auf Grund von Erschütterungen zu kurzzeitigen (ca 100-200ms)Kontaktverlusten der Batterie und somit ist kurzzeitig die Batteriespannung weg. Nun gibt es 2 Möglichkeiten, die ich bereits angesprochen habe: Die Batteriespannung von 1,5V für einen Eingangsstrom von 100mA (maximal) für 200ms zu überbrücken oder die Spannung direkt am µC (5V, 1mA, ebenfalls 200ms). Habt ihr eine bessere Idee?
Stimmt denn meine obige Berechnung mit den 2mF? Das kommt mir relativ viel vor :(... Das mit der Batterie für den Temperaturbereich wird natürlich auch noch zu beachten sein...
Ich komme auf 200uF, was mit handelsüblichen Tantal-/Nioboxid/Keramik-Kondensatoren machbar sein sollte.
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Ich habe 0,5*(Delta)U² * C = U*I*t gesetzt und komme auf 2mF. Was ist an dieser Berechnung falsch?
Frank M. schrieb: > so musst du zu Doppelschichtkondensatoren greifen, und die sind alle > eben nur bis -40 Grad spezifiziert und der angesprochene ATtiny hat im Industriebereich ist laut Datenblatt auch nur bis -40 Grad spezifiziert. Wenn schon die Kondensatoren schon -46Grad schaffen sollen, muß doch der Rest der Schaltung das auch mitmachen, sonst hat das alles ohnehin keinen Sinn.
Ja, das stimmt... Auch der Step Up kann nur bis -40°C... gibt es überhaupt µCs, die noch weiter runter funktionieren?
Acro schrieb: > Nun kommt es auf Grund von Erschütterungen zu kurzzeitigen (ca > 100-200ms)Kontaktverlusten der Batterie und somit ist kurzzeitig die > Batteriespannung weg. > > Habt ihr eine bessere Idee? Weshalb nicht die Ursache bekämpfen? Also die Batterie so kontaktieren, dass sie Unterbrechungen weg sind?
Acro schrieb: > Ich habe 0,5*(Delta)U² * C = U*I*t gesetzt und komme auf 2mF. Was ist an > dieser Berechnung falsch? Auf jeden Fall ist die Kapazität gegeben durch Ladungsmenge durch Spannung. Strom ist Ladungsmenge pro Zeitspanne, somit ist Ladungsmenge der Strom über eine bestimmte Dauer. Also die gegebene Formel. Du verwendest die elektrische Energie. U*I*t gilt aber bei einer konstanten Spannung. Die Spannung ändert sich aber, d.h. du müsstest vermutlich das Integral von U(t)*I*dt bilden. Acro schrieb: > Ja, das stimmt... Auch der Step Up kann nur bis -40°C... gibt es > überhaupt µCs, die noch weiter runter funktionieren? Irgendwie wird es nun komisch. Irgendwie beginnst du am falschen Punkt. Warum behebst du nicht das schwerste Problem an deinem Projekt: Die Energieversorgung. Also suche erst einmal ein Akku/Batterie die bei -46°C überhaupt noch funktioniert. Danach kannst du dir dann Gedanken über deine Bauteile machen. Vermutlich musst du dir keine Gedanken mehr machen, da du alles heizen musst wodurch du 08/15 Bauteile plötzlich verwenden kannst. Bspw: http://www.power-sonic.com/nickel_cadmium_n_nimh.php nichts unter -40°C.
Der Amper Skiller schrieb: > Frank M. schrieb: >> Ich komme auf 200uF, > > Ja, mit 1mA Stromentnahme, gefordert waren aber 100mA! Gefordert waren: 1mA @ 4V-5V oder 100mA @ 0.8V-1.5V.
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Das würde bedeuten, dass die 200µF für die Versorgung des µC reichen und meine 2mF falsch sind? Ich könnte ja für die Spannung den Mittelwert von 4,5V einsetzen, kommt aber trotzdem 1,8mF raus... Das ist eine ganze Zehnerpotenz zu deinem Ergebnis von 200µF! Das mit der Batterie für -46°C wird wohl sehr schwer werden... ´Da finde ich keine passende (AA). Vermutlich sollte ich mit dem Kunden über die geforderten Temperaturbereiche sprechen...
Ich frage mich was das für Kontaktierungen und Erschütterungen sein müssen, die bis 200ms Unterbrechung auslösen können.
Mit deiner Formel:
Und dem Mittelwert: (beachte auch, dass du nicht die Energie aus der Potentialdifferenz 0V-5V nutzt sondern nur 4V-5V also 1V)
auflösen nach C ergibt wieder für gewünschte Formel. Die Temperaturangaben mit dem Kunden nochmal abzusprechen wird wohl das sinnvollste sein.
Udo Schmitt schrieb: > Ich frage mich was das für Kontaktierungen und Erschütterungen sein > müssen, die bis 200ms Unterbrechung auslösen können. Eine normale Aufnahme für eine AA Batterie hat eine Feder, womit ich mir gut vorstellen kann, das bei Erschütterungen der Kontakt unterbrochen wird. Das werden keine 200ms sein, sondern weniger. Allerdings wird es lange genug sein, damit der Schaltregler den Betrieb einstellt. Sobald dann wieder Spannung anliegt benötigt der Schaltregler etwas Zeit, um wieder sauber zu arbeiten, was dann aussieht, als wäre für 200ms die Spannungsversorgung unterbrochen. @Acro Ich persönlich würde den Kondensator aufteilen, da du ja scheinbar wenig Platz hast, also die hälfte der oben errechneten (µC)Kapazität am µC und die hälfte des Batteriekondensators an der Batterie. Eventuell genügt sogar ein kleinerer Kondensator an der Batterie, wenn damit ein mögliches Abschalten des Schaltreglers verhindert wird (ist allerdings reine Spekulation, ich kenne das Gerät ja nicht). Hast du eigentlich mal über eine Li-Ion-Akku nachgedacht, die sind nämlich meist bedrahtet und lassen sich somit fest anschließen (keine Feder, die bei der AA Batterie vermutlich die Probleme hervorruft). Zudem müsste der Stepup-Wandler weniger Arbeiten, da die Akkuspannung schon höher ist. Gruß Kai
Kai S. schrieb: > Eine normale Aufnahme für eine AA Batterie hat eine Feder, womit ich mir > gut vorstellen kann, das bei Erschütterungen der Kontakt unterbrochen > wird. Das werden keine 200ms sein, sondern weniger. Dann waere das aber eine Sch... Konstruktion fuer ein Geraet das Erschuetterungen ausgesetzt ist.
Die Verwendung einer AA Batterie ist vorgegeben, kann also keinen LiIonen Akku verwenden. Ja stimmt, es ist eine Federhalterung. Ich werde vermutlich auch beides versuchen. Also ein 220µF Tantal zur µC Versorgung und einen mit ca 100mF parallel zur Batterie. Vom Verbrauch her dürfte sich dann nichts ändern oder? Wie sieht aus wenn ich die Batterie zum ersten mal rein mach (Kondensator ungeladen). Sollte man hier einen Vorwiderstand zum Laden vorsehen? Danke, lG
Helmut Lenzen schrieb: > Dann waere das aber eine Sch... Konstruktion fuer ein Geraet das > Erschuetterungen ausgesetzt ist. Ganz ohne wird es nicht gehen, es muss ja unabhängig von Toleranzen, Wärmeausdehnung usw. immer ein gewisser Kontaktdruck aufrecht erhalten werden. Unabhängig davon würde ich mich aber zuerst um die Temperatur kümmern. Bei den Bauteilen sehe ich keine unüberwindbaren Probleme, vieles kann man auch außerhalb der Spezifikation betreiben, wenn man weiß was man tut und ausreichend testet, das habe ich schon oft so gemacht. Aber bei der Batterie wird es kritisch. Ich würde als erstes einige Belastungstests bei den anvisierten Extremtemperaturen machen. Hier wird die Chemie nicht so ohne weiteres mitspielen.
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