Hallo zusammen, ich habe hier einige kleine 15F Caps (ESR 10 Ohm) mit 5,6V. Jetzt möchte ich davon 3 in Reihe schalten und mit einem Step-Down auf 3.3V runter gehen. Brauche ich dafür einen Balancer, oder kann ich die ganz banal in Reihe schalten und es funktioniert?
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Einen Balanceregler würde ich schon empfehlen, da aufgrund von Bauteiltolleranzen du beim Laden nicht sicherstellen kannst, das die V_max nicht überschritten wird. Wenn beim Aufladen die Verluste egal sind, tuns auch 5,6V Z-Dioden parallel zu jedem Kondensator. Aber sicher stellen, das sie den maximalen Ladestrom abkönnen ;) Hans
Christian S. schrieb: > Brauche ich dafür einen Balancer, Ja. Das Du dann nur noch 5F hast, weisst Du?
Harald W. schrieb: > Christian S. schrieb: > >> Brauche ich dafür einen Balancer, > > Ja. > Das Du dann nur noch 5F hast, weisst Du? Die Wattsekunden sollten jedoch identisch sein? Hmm bei Batterien funktioniert es zumindest so.... falls Kondensatoren da anders reagieren: Welchen Weg gibt es, um keine Leistung zu verschenken? Es soll ein Backupsystem sein.
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Harald W. schrieb: > Christian S. schrieb: > > Brauche ich dafür einen Balancer, > > Ja. > Das Du dann nur noch 5F hast, weisst Du? Naja die 5F hat er aber auch mit Balancer ;) siehe Reihenschaltung von Kondensatoren Hans
Christian S. schrieb: > Welchen Weg gibt es, um keine Leistung zu verschenken? Es wird auch bei in Reihe geschalteten Caps nichts verschenkt. Man kann es so betrachten, daß man für die doppelte Spannung (bei gleicher Leistung) auch nur die halbe Kapazität braucht. Christian S. schrieb: > Die Wattsekunden sollten jedoch identisch sein? Ja.
Christian S. schrieb: > Harald W. schrieb: >> Christian S. schrieb: >> >>> Brauche ich dafür einen Balancer, >> >> Ja. >> Das Du dann nur noch 5F hast, weisst Du? > > Die Wattsekunden sollten jedoch identisch sein? Hmm bei Batterien > funktioniert es zumindest so.... Ich nehme mal an, dass du die in Reihe schaltest, um da dreimal soviel Volt anzulegen. Dann sind auch die Wattsekunden dreimal soviele. > Christian S. schrieb: >> Die Wattsekunden sollten jedoch identisch sein? > > Ja. Wenn er die gleiche Gesamtspannung anlegt, sind die Wattsekunden nur ein Drittel von denen eines einzelnen Kondensators.
Rolf M. schrieb: >>> Die Wattsekunden sollten jedoch identisch sein? >> >> Ja. > > Wenn er die gleiche Gesamtspannung anlegt, sind die Wattsekunden nur ein > Drittel von denen eines einzelnen Kondensators. Klar, aber er will doch sicherlich nicht nur zum Spaß drei Caps in Reihe schalten?
Entweder ich schalte alle drei parallel mit 5.6V, oder ich schalte alle drei in Serie mit 16.8V. Egal wie, am Ende sollten die gleichen Wattsekunden rauskommen, wenn sie sich so wie Batterien (Stark vereinfacht. Kommt mir jetzt nicht mit Entladekurven an!) verhalten. Aber nur mit den 16.8V +StepDown kann ich sie effektiv leer saugen, soweit ich weiss. Ich habe grade gegooglet, aber ein Balancer scheint niemand zu verwenden. Die werden genau so wie Batterien behandelt.
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Christian S. schrieb: > Aber nur mit den 16.8V +StepDown kann ich sie effektiv leer saugen, > soweit ich weiss. Das ist theoretisch nicht so, also die Caps haben auch bei Parallelschaltung den gleichen Energiegehalt. Nur kann man in der Praxis mit einer Elektronik kaum bis 0V entladen, daher ist die Reihenschaltung etwas besser.
Christian S. schrieb: > Brauche ich dafür einen Balancer, Der Leckstrom dieser Kondensatoren nimmt bereit im Bereich der Nennspannung so stark zu, dass sie sich selbst balancieren. Wenn man solche Kondensatoren mit möglichst wenig Leckstrom betreiben will, sollte man maximal bis 80 % der Nennspannung gehen.
Christian S. schrieb: > Ich habe grade gegooglet, aber ein Balancer scheint niemand zu > verwenden. Möglicherweise steigt der Leckstrom bei hohen Spannungen bei den Dingern an, dann ginge das. Müsste man das DB bemühen...
Du meinst: die ganzen Bastler verwenden kein Balancing. ;) Also was kann passieren: Parallel geschalten entladen sie sich gegenseitig, da sie nie identische werte haben, mit dioden entkoppelt verliehrst ein paar Ws In Reihe laden sie sich auf unterschiedliche Spannungen auf, wobei U_max von einzelnen überschritten wird >> auf Dauer nicht gut Der LTC3110 hat ein paar nette Features: Balanced bei mir 2 50F 2,6V Supercaps erspart den Step down kann die Kaps bis auf 0,1V leer nuckeln Eigenverbrauch ist auch top Hans
Jörg W. schrieb: > Wenn man solche Kondensatoren mit möglichst wenig Leckstrom betreiben > will, sollte man maximal bis 80 % der Nennspannung gehen. Verhält sich der Leckstrom während der Entladung bei einer Aufladung bis zur vollen Nennspannung unterhalb 80% Nennspannung anders als bei einer Aufladung nur bis 80% Nennspannung? Ich will ja gerne glauben, dass die Effizienz bei Aufladung zur vollen Nennspannung leidet, aber die entnehmbare Energie sollte trotzdem höher sein.
Hans M. schrieb: > Parallel geschalten entladen sie sich gegenseitig, da sie nie identische > werte haben, mit dioden entkoppelt verliehrst ein paar Ws Auch bei parallelen Caps verliert man nichts, und da entlädt sich auch nichts.
Jörg W. schrieb: >> Brauche ich dafür einen Balancer, > > Der Leckstrom dieser Kondensatoren nimmt bereit im Bereich der > Nennspannung so stark zu, dass sie sich selbst balancieren. Das stimmt zwar, gleichzeitig führt der erhöhte Leckstrom aber zu erhöhter Alterung.
Harald W. schrieb: > Das stimmt zwar, gleichzeitig führt der erhöhte Leckstrom aber > zu erhöhter Alterung. Trotzdem balancieren sie sich selbstständig, da der Leckstrom auch schon deutlich unterhalb der angegebenen Maximalspannung stark ansteigt.
Daß ein Balancer nicht zwingend sein muß zeigen auch Fertigfabrikate, bei denen Einzelzellen in Reihe zusammengeschaltet sind (Enycaps von Vishay).
0815 schrieb: > Es wird auch bei in Reihe geschalteten Caps nichts verschenkt. Man kann > es so betrachten, daß man für die doppelte Spannung (bei gleicher > Leistung) auch nur die halbe Kapazität braucht. gemeint ist vermutlich gleiche Energie?
> Trotzdem balancieren sie sich selbstständig,
Ich stimme dem zu. Einfach deshalb weil es keine Supercaps mit 5.6V
gibt. Der Hersteller hat da auch schon zwei in Reihe geschaltet.
Die Frage ist nur ob das auch beim schnellen aufladen klappt.
Olaf
Jörg W. schrieb: > Trotzdem balancieren sie sich selbstständig, da der Leckstrom auch > schon deutlich unterhalb der angegebenen Maximalspannung stark > ansteigt. Was passiert aber jetzt in folgendem Fall: 2 Caps in Reihe, der eine hat den doppelten Leckstrom wie der andere. Also stellt sich beim statischen Laden irgendwann 1/3U im einen und 2/3U im zweiten ein. Jetzt werden die beiden Caps in Reihe schnell entladen. Nach Q = C*U und bei Annahme gleicher Kapazität ist der eine Kondensator leer wenn der andere noch die Hälfte der Spannung und Ladung hat. Also wird der mit der niedrigeren Spannung umgepolt. Wie verkraften die Caps das?
Der Andere schrieb: > 2 Caps in Reihe, der eine hat den doppelten Leckstrom wie der andere. Es gibt nicht den Leckstrom. Der ist bei diesen Dingern extrem spannungsabhängig. Wenn du wirklich zwei so unterschiedliche Kondensatoren hast, resultiert dann daraus eine Spannungdifferenz zwischen den beiden von vielleicht 100 mV.
Hans M. schrieb: > Schau dir mal den LTC3110 an. > > Hans Den hab ich mir jetzt mal kommen lassen. Das winzige SMD Gehäuse ist ja für den Bastler kaum lötbar- und steht auch in keinem vernünftigen Verhältnis zu den ohnehin sehr großen Supercaps ;-(
Moby A. schrieb: > Das winzige SMD Gehäuse ist ja für den Bastler kaum lötbar Was denn, TSSOP-24 mit 0,65 mm Pinabstand? Musst ja nicht das QFN nehmen. „Den Bastler“ gibt es sowieso nicht …
Na ja, irgendwo hört der Spaß dann auf- je nach Ausprägung der Grobmotorik natürlich. Zukünftig wird das selber Auflöten vermutlich immer seltener zum Programm des Bastlers gehören ;-(
Moby A. schrieb: > Zukünftig wird das selber Auflöten vermutlich immer seltener zum > Programm des Bastlers gehören ;-( Das habe ich mir vor 30 Jahren auch gedacht, als unser Professor für Elektronik-Technologie uns was von SMD-Bauelementen vorgeschwärmt hat. Mittlerweile bin ich bei 0603 als Standard-Hühnerfutter-Größe, und bis 0201 auch schon herunter gegangen (Ersatz durchgebrannter Dünnschicht-Widerstände in einem UHF-Abschwächer). QFN mache ich nicht gern, aber wenn es Bauteile mal nur so gibt, dann geht's schon irgendwie. Sogar auf selbst geätzten Platinen schon gemacht (für ein schnelles Testmuster). Wie sagte mir ein Klassenkamerad mal, kurz nachdem sie damals ihr erstes Kind bekommen haben: „Der Mensch wächst mit seinen Aufgaben.“
@ Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite >Wie sagte mir ein Klassenkamerad mal, kurz nachdem sie damals ihr >erstes Kind bekommen haben: „Der Mensch wächst mit seinen Aufgaben.“ Aber Kinder werden mit der Zeit GRÖßER, die Bauteile aber KLEINER! ;-)
Falk B. schrieb: > Aber Kinder werden mit der Zeit GRÖßER, die Bauteile aber KLEINER! Aber die Herausforderung wächst in beiden Fällen.
Wer Knut B. schrieb: > die Herausforderung gezielt und aus Spaß an der Freude sucht soll das bitte machen. Mir persönlich langt es, Funktionalität praktikabel selbst realisieren zu können. Immer kleinere Bauteile tragen eher nicht dazu bei.
Moby A. schrieb: > Immer kleinere Bauteile tragen eher nicht dazu bei. Für dich nicht, für andere schon.
Jörg W. schrieb: > Moby A. schrieb: >> Immer kleinere Bauteile tragen eher nicht dazu bei. > > Für dich nicht, für andere schon. Das heißt also, Bauelemente < 1mm machen Dich erst richtig glücklich ;-)
OT: Also beim Basteln nutze ich ausschließlich SMD, da sie leichter und schneller zu löten sind. Selbst auf Lochraster löte ich meist SMD-Bauteile. Für ein SMD-IC reicht es die Lötspitze einmal an den Beinchen vorbeizuziehen (vorher Flussmittel drauf) und fertig. Dauert selbst bei einem 144 pin Gehäuse höchstens 3 bis 5 Minuten. Nervig an bedrahteten Bauteilen ist das ständige Herumgedrehe der Platine (dann fällt wieder alles raus) & das Abkneifen von Drähten, die dann überrall herumfliegen --> furchtbar! Ich nutze beim Basteln immer 0603. Ich würde gerne noch weiter runter gehen, aber die Leiterplattentechnik ist halt eine sehr einfache&günstige und da ist es mit den feinen Strukturen unpraktisch, wenn keine Leiterbahn mehr durch ein Bauteil passt. Zum Thema: Ich habe bei einer Reihenschaltung von S-Caps Z-Dioden verbaut um sie zu sichern.
Angehängte Dateien:
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sc_vergleich.jpg
72 KB
Aber nochmal zurück zum Thema "Reihenschaltung", aber bei "Baugröße" bleibend: Die beiden langen Caps haben jeweils 100F bei 2,7V- also in Reihenschaltung grob 50F bei 5,4V. Der wesentlich kleinere links (auch eine Reihenschaltung von 4 Caps)) aber 90F bei 5,6V! Wie können sich diese enormen Unterschiede ergeben, wo ist mein Denkfehler?
Moby A. schrieb: > Aber nochmal zurück zum Thema "Reihenschaltung", aber bei > "Baugröße" > bleibend: > Die beiden langen Caps haben jeweils 100F bei 2,7V- also in > Reihenschaltung grob 50F bei 5,4V. Der wesentlich kleinere links (auch > eine Reihenschaltung von 4 Caps)) aber 90F bei 5,6V! Wie können sich > diese enormen Unterschiede ergeben, wo ist mein Denkfehler? Die Kapazität & Spannung sind nur zwei Kenngrößen. Eine ganz enorm wichtige Kenngröße ist durch den ESR gegeben. Umso kleiner dieser Widerstand umso größer sollten die Bauformen werden (ganz grob gesagt). Daher mal aus Neugier nachgefragt: Wie groß ist der ESR für den einen und den anderen Fall?
fluuppu schrieb: > Daher mal aus Neugier nachgefragt: Wie groß ist der ESR für den einen > und den anderen Fall? Aha, interessant. Die Größe des ESR kann ich leider auch nicht aus dem Stegreif nennen, hier aber die beiden Datenblätter: 90F/5,6V: http://www.vishay.com/docs/28409/196hvc.pdf 100F/2,7V: http://www.cooperindustries.com/content/dam/public/bussmann/Electronics/Resources/product-datasheets/Bus_Elx_DS_4376_HV_Series.pdf P.S. Das 90F-Teil enthält soweit erkennbar auch keinen Balancer!
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Moby A. schrieb: > fluuppu schrieb: >> Daher mal aus Neugier nachgefragt: Wie groß ist der ESR für den einen >> und den anderen Fall? > > Aha, interessant. > Die Größe des ESR kann ich leider auch nicht aus dem Stegreif nennen, > hier aber die beiden Datenblätter: > > 90F/5,6V: > http://www.vishay.com/docs/28409/196hvc.pdf > > 100F/2,7V: > http://www.cooperindustries.com/content/dam/public... Also: Den Datenblättern entnehme ich folgende Kennwerte: 90F/5,6V: Hat einen ESR von 0,06R bei 1KHz und 0,18R bei DC 100F/2,7V: Hat einen ESR von 0,01R bei 1KHz und keine Angabe bei DC Schalte ich nun 2 Stück von den dicken 100ern in Reihe erhalte ich einen ESR von 2 X 0,01R = 0,02R. Das bedeutet, dass die "dickere" Variante einen kleineren Innenwiderstand hat als die "dünnere" Variante. Interessant wär jetzt auch noch der Unterschied bei DC. Leider gibts zum 100er da keine Angabe Scheint also tendenziell mal in die Richtung zu gehen...
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