Kondensator wird warm, ok?

[Conny G. (conny_g)]

Hi,

bei diesen Tests:
Beitrag "PWM mit Mosfet, Ausschaltflanke abflachen für EM-Störungsreduktion"

versuche ich als 2. Variante gerade einen LC Filter am Ausgang mit 32uH 
und 22uF, damit erreiche ich die gewünschte Abflachung der Flanken um 
Störungsfunk soweit möglich zu reduzieren.

Als Testlast hängt eine 12V 35W Halogenbirne dran, also etwa 3A Strom.
Die Drossel lässt das völlig unbeeindruckt (5A belastbar), der 22uF Elko 
wird allerdings etwa 40 Grad warm.
Da geht offensichtlich jede Menge Pulsstrom rein und raus.

Hierzu die Frage an erfahrene Leute:
Ist das normal und ok so?
Sollte die Erwärmung mit Low ESR geringer sein? (Hab's probiert, scheint 
nicht so)

Meine Meinung nach etwas googeln: Die Erwärmung ist abhängig vom Strom 
meiner Last und vom ESR. Bei den 40 Grad, die ich gerade habe ist es 
noch nicht kritisch, mit steigender Temperatur verkürzt sich die 
Lebensdauer jedoch drastisch, dauerhaft 60 Grad oder mehr möchte ich 
wohl nicht haben, bei 80 Grad wird er nicht lange halten. d.h. wenn ich 
hier 10 oder sogar 16A machen möchte, dann muss ich mir etwas einfallen 
lassen.

Liege ich da richtig?

Was mache ich bei den 16A? 2-3 parallele Cs?

Danke & Grüße,
Conny

[GB (Gast)]

Welcher Elko?
Typ?

[Klaus R. (klara)]

Conny G. schrieb:
> versuche ich als 2. Variante gerade einen LC Filter am Ausgang mit 32uH
> und 22uF, damit erreiche ich die gewünschte Abflachung der Flanken um
> Störungsfunk soweit möglich zu reduzieren.

Nimm statt dem Elko ein Kerko. Dein Filter hat eine Resonanzfrequenz von 
6 KHz. Die ist ziemlich niedrig für Endstörzwecke.
Gruss Klaus.

[Conny G. (conny_g)]

GB schrieb:
> Welcher Elko?
> Typ?

Wie meinst das?
Ist ein 08/15 Standard Elko, hab auch mit einem Panasonic Low ESR 
probiert.

[Conny G. (conny_g)]

Klaus Ra. schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> versuche ich als 2. Variante gerade einen LC Filter am Ausgang mit 32uH
>> und 22uF, damit erreiche ich die gewünschte Abflachung der Flanken um
>> Störungsfunk soweit möglich zu reduzieren.
>
> Nimm statt dem Elko ein Kerko. Dein Filter hat eine Resonanzfrequenz von
> 6 KHz. Die ist ziemlich niedrig für Endstörzwecke.
> Gruss Klaus.

Der soll ja auch keinen Frequenzen filtern, sondern Flanken formen um 
die EM Abstrahlung durch harte Flanken zu reduzieren.

Zum Verständnis, warum Kerko?

[Sebastian T. (e-padawan)]

Kerko sind langlebiger, dünsten nicht aus, haben einen sehr viel 
niedrigeren ESR und sind auch temperaturstabiler.
Also ich versuch immer wo es geht auf Elkos zu verzichten und die Kerkos 
gibt es mittlerweile auch im 100uF Bereich.
Probier es doch einfach mal aus?

[Ulrich (Gast)]

Für Entstörzwecke sollten keine so großen Kapazitäten nötig sein. 
Keramische Kondensatoren haben deutlich weniger ESR und werden daher 
nicht so heiß - ganz ohne Verluste sind die aber auch nicht.

Mit einer Spule in der Schaltung wäre ggf. auch eine Diode angebracht um 
Spannungsspitzen zu verhindern.

[Klaus R. (klara)]

Conny G. schrieb:
> Ist ein 08/15 Standard Elko, hab auch mit einem Panasonic Low ESR
> probiert.

Panasonic Low ESR ist schon ziemlich gut. Aber schau Dir mal die 
Datenblätter an. Bei 22µF hast Du schon einen beträchtlichen ESR und der 
zulässige Rippel ist auch nicht besonders hoch. Kerkos sind in Deinem 
Fall genau richtig.
Gruss Klaus.

[Conny G. (conny_g)]

Sebastian T. schrieb:
> Kerko sind langlebiger, dünsten nicht aus, haben einen sehr viel
> niedrigeren ESR und sind auch temperaturstabiler.
> Also ich versuch immer wo es geht auf Elkos zu verzichten und die Kerkos
> gibt es mittlerweile auch im 100uF Bereich.
> Probier es doch einfach mal aus?

Ok, danke, macht Sinn!
Ich hab nichts gegen Kerkos, wollte nur verstehen, was dahintersteckt.

[Conny G. (conny_g)]

Ulrich schrieb:
> Für Entstörzwecke sollten keine so großen Kapazitäten nötig sein.
> Keramische Kondensatoren haben deutlich weniger ESR und werden daher
> nicht so heiß - ganz ohne Verluste sind die aber auch nicht.
>
> Mit einer Spule in der Schaltung wäre ggf. auch eine Diode angebracht um
> Spannungsspitzen zu verhindern.

Eine Freilaufdiode ist sowieso drin, denn sogar meine Halogenbirne 
zeigte Stromspitzen bzw. Schwingungen beim Abschalten.

[Conny G. (conny_g)]

Ulrich schrieb:
> Für Entstörzwecke sollten keine so großen Kapazitäten nötig sein.

Im Prinzip ginge ja auch eine 65µH Drossel alleine, die flacht die 
Flanken schon genug ab, aber das Signal wird mit Hälfte L und 22µF C 
noch etwas schöner, die Flanken werden etwas "gerader", einem 
Rechtecksignal ähnlicher.

Ist vielleicht übermässiger Perfektionismus, aber ich will hier auch 
wissen a) was geht und wie geht's und b) was ist üblich bzw. der beste 
Weg.

Gerne mehr Input dazu, wenn's noch besser / hübscher geht. ;-)

[stefanus (Gast)]

Je rechteckiger der Stromverlauf, umso mehr Oberwellen strahlen die 
Leitungen ab. Daher würde ich diesen Kurvenverlauf NICHT anstreben.

[Conny G. (conny_g)]

stefanus schrieb:
> Je rechteckiger der Stromverlauf, umso mehr Oberwellen strahlen die
> Leitungen ab. Daher würde ich diesen Kurvenverlauf NICHT anstreben.

Meines Wissens geht es um dI/dt das mit mehr Steilheit für 
EM-Abstrahlung und Oberwellen sorgt.
Und wenn man sich die beiden Diagramme genau ansieht, dann hat die Kurve 
mit nur einer Drossel an Anfang des Anstiegs und am Anfang des Abfalls 
viel steilere Teile als die mit dem ganzen LC-Filter.
Also muss die Abstrahlung bei der 2. Kurve (LC-Filter) milder sein als 
bei der ersten.

Und gleichzeitig entspricht sie auch noch am ehestem dem Rechtecksignal 
einer PWM. Ob das in jeder Anwendung wirklich wichtig ist, ist eine 
andere Frage. Manchmal will man ja einen Filter nachschalten, der 
einfach die Durchschnittsspannung daraus generiert.

Ich will aber gerade herausfinden, wie ich bei höheren Strömen ein 
möglichst sauberes PWM-Rechteckssignal mit milden Flanken hinbekomme. 
"Schlechter" geht's immer noch, wenn's mal nicht wichtig oder anders 
gewünscht ist.