Hallo Leute, in diversen Datenblättern von Elkos steht beim Thema
Rippelstrom meist nur ein Strom X bei Temperatur Y. Diese ist
meist(immer?) identisch mit der Maximaltemperatur der Elkos.
Frage ist nun, was mit der Temperatur gemeint ist. Darf man den Elko bei
z.B. 105° Umgebungstemperatur noch mit dem Strom belasten, oder erreicht
er diese Temperatur von selbst beim genannten Strom?
In erstem Fall würde das ja bedeuten, daß der Elko selbst heißer wird,
als 105°. In zweitem Fall bräuchte man eigentlich eine definierte
Umgebungstemperatur, damit der Elko beim Maximalstrom auf die 105°
kommt. In den Datenblättern wird dazu praktisch nichts angegeben, es
steht nur z.B. 2A bei 105°.
Ich kenne einen Hersteller, bei dem ist die Temperatur gemeint,
die oben auf dem Becher zu messen ist.
Also Temperaturfühler oben auf den Becher geklebt und gemessen.
Somit zählt die Eigenerwärmung immer mit.
Ansonsten frag doch mal Deinen Elko-Hersteller, an welcher Stelle
des Elkos bei ihm die Temperaturangabe gilt.
(Gibt vielleicht auch welche, die definieren die aktuelle
Wickel-Temperatur
als Bezugswert. Die könnte man aber halt kaum messen.)
Elko schrieb:> in diversen Datenblättern von Elkos
Schau ins Datenblatt bzw. den allgemeinen Erläuterungen zu genau deiner
Serie. Thema: Derating.
Im Übrigen ist nie zweckmäßig die obere Temperaturgrenze bei Elkos in
Anspruch zu nehmen, da dies die Lebensdauer arg verkürzt.
lrep schrieb:> Im Übrigen ist nie zweckmäßig die obere Temperaturgrenze bei Elkos in> Anspruch zu nehmen, da dies die Lebensdauer arg verkürzt.
Völliger Quatsch. Die Lebensdauerangabe im Datenblatt bezieht sich
auf dauerhafte Tmax.
Andersrum ist es richtig. Wenn man die Temperatur absenkt, erhöht sich
die
Lebensdauer ausgehend vom angegebenen Referenzwert ( = Lebensdauerangabe
in Stunden).
Richtwert 10K weniger, Faktor 2 höhere Lebensdauer.
Ebenso verringert sich auch nicht die Lebensdauer, wenn man den Elko mit
genau seiner erlaubten Maximalspannung dauerhaft betreibt.
Man geht immer von der Lebensdauerangabe im Datenblatt aus (und rechnet
von dort in Richtung des realen bzw. angenommenen Einsatzprofils, z.B.
Temperaturprofil T_A des Gesamtgerätes).
Danke erst mal. Habe leider noch nicht herausgelesen, ob der Elko nun
bei 105° Umgebungstemperatur noch seinen Rippelstrom tragen darf, oder
nicht.
Daß hohe Temperaturen die Lebensdauer nachteilig beeinflussen, ist ja
klar. Es geht auch nicht darum, Elkos bei 105° Umgebungstemperatur zu
betreiben.
Es geht darum, ob man einen Elko bei z.B. 60° ambient noch mit vollem
Strom belasten darf oder nicht.
Nicht, daß die Angabe sich auf 25° ambient bezieht, und sich der Elko
beim Nennstrom von selbst auf 105° erhitzt.
Derating sehe ich in diversen Datenblättern nur bei unterschiedlichen
Frequenzen, und teilweise bei der Spannung bei höheren Temperaturen.
fgsg schrieb:> lrep schrieb:>> Im Übrigen ist nie zweckmäßig die obere Temperaturgrenze bei Elkos in>> Anspruch zu nehmen, da dies die Lebensdauer arg verkürzt.>> Völliger Quatsch. Die Lebensdauerangabe im Datenblatt bezieht sich> auf dauerhafte Tmax.
Was bezeichnest du denn mit "dauerhaft"?
Das Problem ist, dass zu Tmax oft eine Lebensdauer von 3000h - 5000h
gehört, manchmal sogar weniger, und ein dermassen konstruiertes Gerät
u.U. nicht einmal das halbe Jahr erreicht, nach dem bei der
Gewährleistung die Beweislastumkehr eintritt.
Wenn du also eine Firma ruinieren willst, kann ich diese
Konstruktionsmethode nur empfehlen.
http://en.tdk.eu/blob/173632/download/5/aluelco-automotive-harsh-environments-pb.pdfElko schrieb:> ob der Elko nun> bei 105° Umgebungstemperatur noch seinen Rippelstrom tragen darf,
Meist darf er, da hauptsächlich der Elektrolyt für den Innenwioderstand
verantwortlich ist, und dessen Leitfähigkeit mit der Temperatur stark
steigt. Die Verluste des Kondensator und seine Selbsterwärmung sinken
also mit steigender Temperatur.
Das ist auch der Grund, weshalb manche Geräte, die jahrelang
ununterbrochen am Netz waren, wie z.B. DSL-Modems, nach einer
Abschaltung nicht oder nur nach sehr langer Warmlaufzeit wieder
anspringen.
Oft hilft es dann die Elkos bzw. das ganze Gerät mit einem Haartrockner
anzuwärmen.
http://en.tdk.eu/blob/173614/download/7/aluelco-snap-in-pb.pdf
Normaler
Elko schrieb:> Darf man den Elko bei> z.B. 105° Umgebungstemperatur noch mit dem Strom belasten,
Nein.
Berechnungsformel:
http://www.illinoiscapacitor.com/tech-center/life-calculators.aspx
Wie hoch allerdings der DeltaT wegen Ripplestrom werden wird, sagt die
Formel nicht. Interessanter ist die Lebensdauerverlängerung bei
geringerer Spannung.
lrep schrieb:> Was bezeichnest du denn mit "dauerhaft"?> Das Problem ist, dass zu Tmax oft eine Lebensdauer von 3000h - 5000h> gehört, manchmal sogar weniger,
Ja genau so sind Elkos normalerweise spezifiziert.
> und ein dermassen konstruiertes Gerät> u.U. nicht einmal das halbe Jahr erreicht, nach dem bei der> Gewährleistung die Beweislastumkehr eintritt.
Bleib mal bei den Design-Fakten und wirf nicht unterschiedliche
Themen zusammen.
> Wenn du also eine Firma ruinieren willst, kann ich diese> Konstruktionsmethode nur empfehlen.> http://en.tdk.eu/blob/173632/download/5/aluelco-automotive-harsh-environments-pb.pdf
Geblubber. Es ist doch für Dich nicht so schwer zu verstehen, wie die
Lebensdauerangabe eines Elkos definiert ist und wir man darüber
die Lebensdauer in seinem eigenen Produkt abschätzen kann, wenn man
z.B. das Temperaturprofil über Lebensdauer des Gesamtgerätes hat.
Hier wird gar nichts ruiniert, sondern bewiesen, ob der gewählte
Elko für den Einsatzzweck eine ausreichende Lebensdauer hat oder
ob man sich z.B. einen anderen Elkos suchen muss.
fgsg schrieb:> Von meiner Erfahrung her gilt T_case. Gemessen oben> auf dem Becher.
Wenn das stimmt, käme man ja nie um einen realen Belastungstest herum.
Denn wer kann schon die Temperaturzunahme eines Elkos bei Nennstrom
berechnen?
Andererseits stellt sich die Frage, für welcher Umgebungstemperatur der
Nennstrom denn angegeben wird? Ohne diese Temperaturangabe könnte man ja
fast beliebige Rippelströme angeben.
Seid Ihr sicher, daß der Rippelstrom nicht für (z.B.) 105°
Umgebungstemperatur gilt? Klar würde der Elko dabei heißer, aber wenn es
sonst keine andere Temperaturreferenz gibt?
Aus diesem Grund laufen hier regelmäßig Messungen mit Thermosensor auf
dem
Elko-Becher geklebt unter T_A,max und Worst-Case-Belastung des Elkos,
um eine entsprechende Aussage treffen zu können.
Sicher kann man sich die Verlustleistung z.B. über den ESR und den
Strom-
verlauf des Elkos abschätzen, aber wie schon erwähnt wurde, man hat ja
keine Angabe zur thermischen Anbindung bzw. Verhalten des Elkos
(spielen ja auch extrem viele Faktoren mit rein: Steht der Elko frei auf
der Platine oder in einem Elkoverbund; bzw. wie sieht hier die
Luft-Konvektion am Elko aus; wie sieht das Layout aus und wie viel Wärme
kann der Elko über die Pins in die Platine abgeben, ...).
Elko schrieb:> daß der Rippelstrom nicht für (z.B.) 105°> Umgebungstemperatur gilt? Klar würde der Elko dabei heißer, aber wenn es> sonst keine andere Temperaturreferenz gibt?
Die Gehäusetemperatur, vielleicht auch die Temperatur der Anschlüsse,
ist doch das Einzige, was man vernünftig messen kann.
"Umgebungstemperatur" besagt nicht viel. Was ist denn die "Umgebung",
wie ist sie definiert?
Die Luft ist über dem belasteten Kondensator wahrscheinlich wärmer als
darunter oder seitlich davon, und die Verhältnisse ändern sich stark, je
nachdem, ob der Kondensatoe waagerecht oder senkrecht montiert wird.
Es ist ja auch nicht so, dass der Elko bei 110°C augenblicklich
explodiert oder tot ist.
Nur garantiert der Hersteller oberhalb der 105°C eben keine bestimmten
Eigenschaften mehr.
Und ja: Man kann das berechnen. Natürlich nicht "zu Fuß", und wenn es
gemacht wird, dann oft genug mit dem Ziel möglichst preiswerte Bauteile
zu verwenden.
Diese Art von Optimierung hat schon der alte Henry Ford gemacht. Der
schickte nämlich seine Ingenieure auf die Schrottplätze um die
Autowracks zu untersuchen.
Teile, die noch nicht ausgeleiert oder anderweitig defekt waren, waren
offenbar überdimensioniert und damit zu teuer.
Ob sich die Politik Geräte so zu konstruieren, dass sie möglichst billig
sind und bald nach der Garantiezeit kaputt gehen, für den Hersteller
wirklich lohnt, ist ein anderes Thema.
Viele Kunden merken das durchaus und kaufen beim nächsten Mal eben
woanders.
lrep schrieb:> Diese Art von Optimierung hat schon der alte Henry Ford gemacht. Der> schickte nämlich seine Ingenieure auf die Schrottplätze um die> Autowracks zu untersuchen.> Teile, die noch nicht ausgeleiert oder anderweitig defekt waren, waren> offenbar überdimensioniert und damit zu teuer.
Nichts, was man sich zum Vorbild nehmen sollte. Stattdessen sollte man
nachsuchen, welches Teil das Schwächste ist und dieses verbessern und
dann die Garantiezeiten der Autos hochschrauben zusammen mit dem Preis.
Die EU tät gut daran für solche Geräte wie Autos, die enorme Resourcen
vetschwenden, 5 Jahre Garantie vorzuschreiben.
So führt es nur dazu dass die Industriellen vorgeben, wieviel Natur zu
welchem Preis verschwendet wird und wie wir sparen können und was dabei
rauskommt, wenn man Industrielle unkontrolliert agieren lässt, kann man
ja an dem Beispiel des Extremantisemiten und Nazi-Top-Sponsors Henry
Ford bestens beobachten.
Hans schrieb:> Stattdessen sollte man> nachsuchen, welches Teil das Schwächste ist und dieses verbessern und> dann die Garantiezeiten der Autos hochschrauben zusammen mit dem Preis.> Die EU tät gut daran für solche Geräte wie Autos, die enorme Resourcen> vetschwenden, 5 Jahre Garantie vorzuschreiben.
Die Frage ist hier ja wie lange man das Gerät nutzen möchte. Bei Autos
wird auch ohne Zusatzgarantie üblicherweise eine Lebensdauer >5Jahre
erreicht. Autos die zu schnell kaputt gehen sind schlecht für den Ruf
des Herstellers.
Aber weshalb sollte ich einen Server auf 5+X Jahre Dauerbetrieb
auslegen? Nach 3 Jahren wegwerfen und neu kaufen ist vermutlich
umweltfreundlicher, wegen des geringeren Stromverbrauchs.
Bei hochwertigen Maschinen hingegen gibts auch nach 20Jahren noch alle
benötigten Ersatzteile.
