Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik ESR beim Kondensator


von Helpme91 (Gast)


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Hallo zusammen,

ich wollte euch einmal fragen warum ein Geräte, bei dem ein ELKO einen 
falschen ESR hat nicht mehr funktioniert.

Was passiert in diesem ELKO, bei einem falschen ESR wert eigentlich?

Fließt da plötzlich durch den Kondensator ein Strom der eigentlich nicht 
fließen sollte?


MfG

von Pandur S. (jetztnicht)


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Es geht um einen zu grossen ESR. Speisungen haben dann zuviel Rippel, 
und koennen moeglicherweise die benoetigten Spannungen nicht mehr 
genuegend genau bereitstellen.

Alternde Elko erhoehen den ESR. Daher alte Elkos wechseln. Wenn deren 
Rippel zu gross ist.

: Bearbeitet durch User
von ArnoR (Gast)


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Helpme91 schrieb:
> ich wollte euch einmal fragen warum ein Geräte, bei dem ein ELKO einen
> falschen ESR hat nicht mehr funktioniert.

Bei (Low-Drop-) Spannungsreglern ist der ESR des Ausgangskondensators 
Bestandteil der Frequenzgangkorrektur. Wenn der nicht passt schwingt die 
Schaltung.

Bei Glättungskondensatoren beeinflusst der ESR die Spannungswelligkeit. 
Wenn die Elkos da knapp dimensioniert sind und gequält werden (hohe 
Temperaturen) können die Geräte schon mal nach einiger Zeit aussteigen 
(kennt man von Mainboards, Sattelitenempfängern...).

von Helpme91 (Gast)


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Ich dachte immer, dass die Restwelligkeit der Spannung von der Kapazität 
des Kondensator abhängt und nicht vom ESR?

von Peter II (Gast)


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Helpme91 schrieb:
> Ich dachte immer, dass die Restwelligkeit der Spannung von der Kapazität
> des Kondensator abhängt und nicht vom ESR?

dann schalte doch gedanklich mal einen Widerstand vor den Kondensator 
und schau was passiert.

von oszi40 (Gast)


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Helpme91 schrieb:
> bei einem falschen ESR

Ein zu heißer Elko vertrocknet und verliert in harmlosen Fällen nur 
Kapazität, in ungünstigeren Fällen fliegt er Dir direkt ins Auge. Was 
ist wenn Dein Elko fehlt oder Alu-Konfetti im Gerät liegt? Überlege 
mal....

von Helpme91 (Gast)


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Abhängig von der größe des Widerstandes, wird sich der Kondensator 
entsprechend langsamer aufladen als ohne Widerstand.

von Peter II (Gast)


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Helpme91 schrieb:
> Abhängig von der größe des Widerstandes, wird sich der Kondensator
> entsprechend langsamer aufladen als ohne Widerstand.

genau, und der ESR ist auch nur ein (komplexer)widerstand im Kondensator

von Helpme91 (Gast)


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Das heißt, das der erhöhte ESR eines Kondensators dazu führt, das der 
Kondensator sich langsamer auflädt.

Das heißt er erreicht die gewünschte Spannung zu einem falschen 
Zeitpunkt.

Stimmt das so?

MfG

von Peter R. (pnu)


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Helpme91 schrieb:
> Fließt da plötzlich durch den Kondensator ein Strom der eigentlich nicht
> fließen sollte?
Zeichne Dir mal einen Trafo mit Brückengleichrichter, Ladekondensator 
und Last. Überlege Dir dabei den Stromweg für DC und für AC und 
berücksichtige dabei die folgenden Regeln:
Trafo soll nur Wechselstrom aber keinen Gleichstrom führen.
Last soll nur Gleichstrom führen.
Dioden können nur eine Stromrichtung führen.
Kondensator kann nur Wechselstrom führen.
>>Lösung: über C fließt zwangsweise ein Wechselstrom der mindestens gleich groß 
ist wie der DC-Laststrom (meist so das 1,4 bis 1,7 fache) und der ist vorhanden, 
auch wenn der ESR steigt

> ich wollte euch einmal fragen warum ein Geräte, bei dem ein ELKO einen
> falschen ESR hat nicht mehr funktioniert.
der Widerstand behindert den Wechselstromfluss durch den Kondensator und 
behindert damit AUCH dden DC-Stromkreis.
>
> Was passiert in diesem ELKO, bei einem falschen ESR wert eigentlich?
Der Kondensator mit zu hohem ESR wird heiß und altert damit noch 
schneller

von ArnoR (Gast)


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Helpme91 schrieb:
> Das heißt, das der erhöhte ESR eines Kondensators dazu führt, das der
> Kondensator sich langsamer auflädt.
>
> Das heißt er erreicht die gewünschte Spannung zu einem falschen
> Zeitpunkt.
>
> Stimmt das so?

Mumpitz. Die Aufladung des Kondensators wird i.A. nicht vom ESR, sondern 
von anderen Widerständen bestimmt, die deutlich größer als der ESR sind. 
Der ESR führt dazu, dass bei einer (Wechsel-) Strombelastung des 
Kondensators eine entsprechende Spannungswelligkeit an ihm liegt, die 
unerwünscht ist und zu Fehlfunktionen anderer Schaltungsteile führt.

von Helpme91 (Gast)


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Was passiert dann im Gleichstromkreis, wenn der ESR zu hoch wird?

von ArnoR (Gast)


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Helpme91 schrieb:
> Was passiert dann im Gleichstromkreis, wenn der ESR zu hoch wird?

Gar nichts, im Gleichstromkreis ist ein Kondensator immer stromlos.

von Peter R. (pnu)


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Helpme91 schrieb:
> Was passiert dann im Gleichstromkreis, wenn der ESR zu hoch wird?

Der Wechselstrom im Kondensator wird behindert, dadurch ensteht im 
Gleichstromkreis ein Hindernis von etwa dem doppelten des 
ESR-Widerstandes.
(AC-Kreis und DC-Kreis sind durch die Gleichrichterbrücke gekoppelt.)

Entweder wird die Gleichspannung kleiner, da durch den ESR-Widerstand 
auch die AC-Spannung veringert wird, oder die Spannungsregelung versagt 
durch die zu große Welligkeit.

von Mark S. (voltwide)


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Durch den Kondensator fließt ein Wechselstrom der in den meisten Fällen 
mit der anliegenden DC-Strombelastung ansteigt.
Dieser Wechselstrom wird durch den ESR kaum behindert, ist also in 
erster Näherung unabhängig vom ESR.
Der ESR ist ein rein reeller Widerstand innerhalb der Gesamtimpedanz des 
Kondensators.
Demnach ergibt sich eine reelle Verlustleistung vom Betrage
P(ESR) = I(ripple)² * ESR

Also bei doppeltem ESR doppelter Verlust im Elko:
1) Der Elko wird heißer, und verdampft mehr Elektrolyt:
2) Der ESR steigt weiter:
1)
2)
.
.
.
Totalausfall!

von Peter R. (pnu)


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Natürlich kann mit dem geringeren Wasseranteil auch die Fläche geringer 
werden, mit der der Elektrolyt Kontakt zur Plus-Folie hat. Die zu gering 
gewordene Kapazität ist das am leichtesten messbare Zeichen für das 
Austrocknen des Elko.

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