Hallo liebe Elektronikfreunde Ich bin gerade auf der Suche nach einem Kondensator 470 Mikrofarad (gerne auch mehr) mit 16 Volt (auch hier gerne mehr). Das wäre an sich trivial, allerdings kann ich nur welche verwenden, die einen sehr niedrigen Leckstrom aufweisen. Bisher habe ich folgendes rausgefunden: Aluminiumelko: Nichicon WT-Serie: 75,2 uA Leckstrom ca. 1,50 Euro Keramikkondensator: MLCC X7(5)R: 320 uA Leckstrom ca. 18 Euro (Parallelschaltung) Tantal-Polymer: >23,5 Mikroampere, ca. 6 Euro wetted Tantal: 3 uA Leckstrom, allerdings 120 Euro Folienkondensatoren würden zwar theoretisch gehen, aber auch sehr teuer. Praktisch geht es aber nicht, weil das Volumen nicht mehr sinnvoll ist. Ich brauche einen Leckstrom von möglichst weit, aber mindestens unter 20 Mikroampere und möglichst günstig, also 20 Euro sind okay, weniger ist besser. Der Kondensator wird langsam über eine hochohmige Quelle von 240 KOhm auf eine DC-Spannung aufgeladen und verbleibt dann auf dieser Spannung. Das geht natürlich nur, wenn durch diesen 240 KOhm Widerstand mehr Strom fließt, als ich durch den Leckstrom des Kondensators verliere. Daher das Limit von 20 Mikroampere, am liebsten ware mir natürlich 0 Lecksrom. Der feuchte Tantal wäre mit 3 Mikroampere schon okay, nur ist der verdammt teuer zumal ich gleich einige davon brauche (6 Stück -> 720 Euro). Was mich besonders erstaunt hat, ich wollte 10 * 100 uF MLCC Kondensatoren zusammenschalten (Kosten ca. 18 Euro), aber die weisen den größten Leckstrom von allen Kondensatorarten auf (noch schlechter als Standardelkos). Was mir nicht wichtig ist: Genaue Kapazität (mehr ist besser), Kapazitätstoleranz, Temperaturabhängigkeit (ist eh kalt), Ripplestrom (der bewegt sich im Mikroamperebereich), Induktivität, ESR, u.s.w. Habt ihr da was oder eine Idee?
Frank schrieb: > Was mir nicht wichtig ist: Genaue Kapazität (mehr ist besser), > Kapazitätstoleranz, Temperaturabhängigkeit (ist eh kalt), Ripplestrom > (der bewegt sich im Mikroamperebereich), Induktivität, ESR, u.s.w. Warum nimmst Du dann keinen Akku?
> Bisher habe ich folgendes rausgefunden
Datenblatt.
Vermutlich verhalten sich einzelne Exemplare in der Realität besser.
Beispiel, da ich diese gerade zur Hand habe:
Panasonic FR-Serie: EEUFR1C221(H) 220 uF 16 V (bei Reichelt: RAD FR
220/16 für 8 ct):
bei 14 V und 23 °C nach 5 min (4 Stück wahllos herausgegriffen):
0.44 uA, 0.65 uA, 0.59 uA, 0.58 uA
Oleg A. schrieb: > Frank schrieb: >> Was mir nicht wichtig ist: Genaue Kapazität (mehr ist besser), >> Kapazitätstoleranz, Temperaturabhängigkeit (ist eh kalt), Ripplestrom >> (der bewegt sich im Mikroamperebereich), Induktivität, ESR, u.s.w. > > Warum nimmst Du dann keinen Akku? Du meinst abgesehen davon daß ein Akku ja eher tödlich ist, was Leckströme anbelangt, und es sich bei einem Akkumulator um keinen Kondensator handelt? Abgesehen von diesen Auschlußgründen würde ein Akkumulator natürlich ewig brauchen um sich auf die Spannung aufzuladen (unter der hypothetischen Annahme wir hätten einen idealen Akkumulator ohne Leckstrom, sonst lädt sich sowieso nichts auf). Okay ich fasse mich etwas präziser: Ich brauche einen Kondensator mit 470 Mikrofarad, gerne darf er aber auch 680 uF, 1000 uF oder mehr betragen, nur wird es bei größerer Kapazität natürlich immer schwerer im Budget bzw. vor allem bei kleinem Leckstrom zu bleiben (vom Volumen mal abgesehen, falls es sich um eine großvolumige Technik handelt).
15uA: https://www.mikrocontroller.net/attachment/40310/XICON_LLRL.pdf 16uA: http://www.illinoiscapacitor.com/pdf/RLR.pdf 15uA: http://www.nichicon.co.jp/english/products/pdf/e-kl.pdf 15uA: http://www.vishay.com/docs/28313/013rlc.pdf Beschaffung unklar, aber offensichtlich haben viele Hersteller low leakage electrolytics und die sind alle gleich spezifiziert.
Vom Vishay/BC 013 RLC würden 5 Stück 100u/35V genau passen ;) 8uA pro Stück macht 40uA, aber das bei Nennspannung. Bei kleinerer Spannung wird der Leckstrom überproportional kleiner. http://www.vishay.com/search?query=rlc&searchChoice=part https://www.mewa-electronic.de/mal201350101e3-vishay.html Praktisch sind die Leckstöme wahrscheinlich deutlich kleiner. Im Datenblatt steht der max. Wert nach 2 oder 5 Minuten. Nach 1 Stunde ist er schon deutlich kleiner, z.B. 15% davon. Ich hab mal die Selbstentladung von einem ftcap GH, 15000u/63V gemessen. Die Zeitkonstante (40V bis 14.7V) war 25 Tage, also deutlich unter 1uA, und das bei 15mF.
Ich habe gerade mal einen flüssig-Tantal Siemens B42265-A5157-M 150µF 30V gemessen. Leckstrom bei 27°C und 20V nach 5 Minuten 0,08µA, nach 20 Minuten 0,04µA. Der Nachteil ist: die Dinger sind schon ewig nicht mehr auf dem Markt (datecode 01.77) und außerdem groß (d=10, l=20mm).
S. Landolt schrieb: >> Bisher habe ich folgendes rausgefunden > Datenblatt. > > Vermutlich verhalten sich einzelne Exemplare in der Realität besser. > Beispiel, da ich diese gerade zur Hand habe: > Panasonic FR-Serie: EEUFR1C221(H) 220 uF 16 V (bei Reichelt: RAD FR > 220/16 für 8 ct): > bei 14 V und 23 °C nach 5 min (4 Stück wahllos herausgegriffen): > 0.44 uA, 0.65 uA, 0.59 uA, 0.58 uA Das hört sich ja prima an. Die Panasonic FR von Reichelt habe ich auch da, werde die mal vermessen. Also Dank dafür. Was ich mich frage, die Datenblätter geben den Leckstrom meist nach 2/5 Minuten an. Wird der Leckstrom mit der Zeit größer oder kleiner oder hat er gar nach einer bestimmten Zeit einen Peak? MaWin schrieb: > 15uA: https://www.mikrocontroller.net/attachment/40310/XICON_LLRL.pdf > 16uA: http://www.illinoiscapacitor.com/pdf/RLR.pdf > 15uA: http://www.nichicon.co.jp/english/products/pdf/e-kl.pdf > 15uA: http://www.vishay.com/docs/28313/013rlc.pdf > > Beschaffung unklar, aber offensichtlich haben viele Hersteller low > leakage electrolytics und die sind alle gleich spezifiziert. Das ist super, ich habe mir von Vishay einen Low Leakage angesehen, aber der hatte viel mehr (0,01 CV) als die, die Du gefunden hast (0,002 CV). Beschaffung ist wohl kein Problem, irgendein Anbieter wird sie schon haben, solange sie noch hergestellt werden. Also vielen Dank dafür. Die Nichicon KL 470 Mikrofarad, 16 Volt gibt's bei Digikey für 0,82 Euro. eagle user schrieb: > Vom Vishay/BC 013 RLC würden 5 Stück 100u/35V genau passen ;) 8uA pro > Stück macht 40uA, aber das bei Nennspannung. Bei kleinerer Spannung wird > der Leckstrom überproportional kleiner. Okay, ist es also besser den Kondensator mit 50 Volt zu nehmen und mit 10 Volt zu betreiben anstatt mit 16 Volt zu nehmen und 10 Volt dranhängen. Nominell ist der Leckstrom beim 50 Volt Typen 3,125 fach höher. Du meinst daß der niedrigere Betrieb somit mehr als linear ist und das überkompensiert? > Praktisch sind die Leckstöme wahrscheinlich deutlich kleiner. Im > Datenblatt steht der max. Wert nach 2 oder 5 Minuten. Nach 1 Stunde ist > er schon deutlich kleiner, z.B. 15% davon. 1 Stunde dauert zu lange, es ist natürlich vorteilhaft, wenn der Leckstrom weiter abnimmt, aber am Besten wäre es, wenn er spätestens nach 1 Minute nicht mehr als 20 uA Leckstrom hat. > Ich hab mal die Selbstentladung von einem ftcap GH, 15000u/63V gemessen. > Die Zeitkonstante (40V bis 14.7V) war 25 Tage, also deutlich unter 1uA, > und das bei 15mF. Interessant. Das könnte bedeuten, daß die Angaben für die maximale Betriebstemperatur gelten. Bei mir ist die Betriebstemperatur aber nicht über 30°C. Dieter W. schrieb: > Ich habe gerade mal einen flüssig-Tantal Siemens B42265-A5157-M 150µF > 30V gemessen. Leckstrom bei 27°C und 20V nach 5 Minuten 0,08µA, nach 20 > Minuten 0,04µA. > > Der Nachteil ist: die Dinger sind schon ewig nicht mehr auf dem Markt > (datecode 01.77) und außerdem groß (d=10, l=20mm). Ja Tantal ist Spitze, nur leider bei 470 Mikrofarad sehr teuer. ca. 120 Euro s.o. Diese Größe ist noch überhaupt kein Problem, auch das vierfache wäre noch kein Problem. Ein Foko hätte da allerdings schon das >100-fache Volumen, das ist dann zuviel. Vielen Dank für die Infos, Ihr habt mir sehr geholfen. Ich werde mir mal die Nichicon KL bestellen und die Panasonic FR messen.
Kann man die Spannung mit nem (J)FET Opamp puffern? Die haben ein paar zehn pA input current, damit bist du 9 Größenordnungen kleiner.
Frank schrieb: > Habt ihr da was oder eine Idee? Verrate uns doch mal WOZU Du das Ding brauchst. Wahrscheinlich gibt 100 andere Lösungen von der Sanduhr bis zur CTC-Programmierung, die genauer oder einfacher sind.
Du solltest einen LowLeakage Typen nehmen der evtl für eine höhere Spannung konzipiert ist. Ein 16V-Elko hat bei gleicher Spannung mehr Leckströme als ein 63V-Typ. Die mit höherer Spanung haben nunmal ein dickeres Oxid.
Minimalist schrieb: > Kann man die Spannung mit nem (J)FET Opamp puffern? Die haben ein > paar > zehn pA input current, damit bist du 9 Größenordnungen kleiner. Das geht leider nicht. Es handelt sich vereinfacht um einen RC-Filter. Wenn man zwischen R und C einen OPV einfügt ist das Problem mit dem Leckstrom weg, aber dafür auch die Filterwirkung. > Verrate uns doch mal WOZU Du das Ding brauchst. Wahrscheinlich gibt 100 > andere Lösungen von der Sanduhr bis zur CTC-Programmierung, die genauer > oder einfacher sind. s.o., die Werte für R und C ergeben sich ganz zwanglos aus Grenzfrequenz und akzeptablen Rauschniveau. Man könnte also lediglich C vergrößern, das habe ich ja bereits in meiner Frage angegeben, würde aber wegen Leckstrom ~ CV auch nichts bringen.
Frank schrieb: > Das geht leider nicht. Es handelt sich vereinfacht um einen RC-Filter Mit anderen Worten: der ganze Thread ist Bullshit. Hatte ich doch gleich geahnt und wohlweislich kein Wort dazu verloren.
... schrieb: > Ein 16V-Elko hat bei gleicher Spannung mehr Leckströme als ein 63V-Typ. > Die mit höherer Spanung haben nunmal ein dickeres Oxid. Leider brauchen Elkos mit einem dickeres Oxid wieder mehr Fläche um die gleiche Kapazität zu haben. Und größere Fläche bedeutet wieder einen höheren Leckstrom.
Peter II schrieb: > Leider brauchen Elkos mit einem dickeres Oxid wieder mehr Fläche um die > gleiche Kapazität zu haben. Und größere Fläche bedeutet wieder einen > höheren Leckstrom. Ja wie schon oben einmal dazu erwähnt: Der Leckstrom ist nominell laut Datenblatt bei einem 63 Volt Typen 4 mal höher als bei einem 16 Volt Typen. Andererseits betreiben wir den 63 Volt-Typen nur mit einem Bruchteil seiner Nennspannung und haben dadurch wieder geringeren Leckstrom um einen unbekannten Faktor. Die Frage ist also, ob dieser unbekannte Faktor den Faktor 4 wieder aufwiegt oder nicht. Von den Nichicon KL Typen gibt es auch welche mit 25 und 50 Volt. Vielleicht bestelle ich da ein paar mit und messe mal den Unterschied. Ich hatte ja vermutet, daß die großen Abweichungen zwischen den hier von Euch berichteten Leckstromwerten und den Angaben im Datenblatt daraus resultieren, daß die Datenblattwerte wohl bei Maximaltemperatur gelten aber dem scheint nicht so zu sein. Für die Nichicon KL ist die Temperatur der Angabe für 20°C spezifiziert. Bei den Elkos werden in den Datenblättern ja Leckstrom = Faktor * CV Mikroampere für die ganze Familie angegeben. Das würde genau dem entsprechen, was Du schreibst. CV ist dann wohl der Faktor für die Fläche. Entweder größere Fläche durch höhere Kapazität oder auf Grund von größerer Oxiddicke und daraus geringerem Epsilon(r). Der Faktor gibt dann wohl technische Gegebenheiten in der Ausführung (Oxidqualität, etc.) an. Eine höhere Spannungsfestigkeit wäre nicht schlecht, auf 16 Volt bin ich runtergegangen, weil die Spannungsfestigkeit bei Tantal und Keramik sehr preissensibel ist. Die Betriebsspannung liegt bei mir bei 15 Volt. Bei den Nichicon KL ist das vernachlässigbar (im Vgl. zu den 120 Euro eines Tantalkondensators): Elko, niedriger Leckstrom Typ, Nichicon KL: 470 uF, 16 Volt: 0,82 Euro bei Digikey ab 1 Stück, nominell 15 uA 470 uF, 25 Volt: 1,17 Euro bei Digikey ab 1 Stück, nominell 23,5 uA 470 uF, 50 Volt: 1,28 Euro bei Digikey ab 1 Stück, nominell 47 uA Elko, Panasonic FR: 470 uF, 16 Volt: 0,68 Euro bei Digikey ab 1 Stück, nominell 75 uA der Tantal im Vergleich: 470 uF, 50 Volt: 86,34 Euro bei Digikey ab 1 Stück, nominell 3 uA die X7R im Vergleich: 470 uF, 16 Volt: ca. 19 Euro bei Digikey, nominell 320 uA (5 Stück a 100 uF parallel) Interessant, sehe gerade die Leckstromspezifikation beim Tantal: 3 Mikroampere bei 25°C 25 Mikroampere bei 125°C Hier ist also auch der Leckstrom bei Maximaltemperatur spezifiziert. Ist für meine Anwendung egal, aber ganz interessant. Für die günstigen (1,33 Euro) Kemet Chip-Tantal (100 uF, 16 Volt) wird der Leckstrom mit 0,01 CV angegeben, also 5 mal höher als bei den Nichicon KL (0,002 CV). Bei Panasonic FR: 0,01 CV. Ich finde das äußerst interessant. Normalerweise denkt man bei Leckstrom ja: Keramik besser als Tantal besser als Elko. Zumindest laut Datenblättern verhält es sich aber ganz anders (Elko besser oder gleich gut als Tantal besser als Keramik). Lediglich die nassen Tantals sind nominell besser als Elkos (0,0004 CV). Liegt wohl an Fortschritten in der Herstellung von Elkos und den qualitativen Rückschritten bei der MLCC-Keramik-Technik (X7R), bzw. Tantal-Polymer-Technik.
Die Aufstellung ist ja schön, aber was im Datenblatt steht und was dann in der immer noch unbekannten Schaltung damit passiert sind 2 verschiedene Schuhe. Wahrscheinlich gibt es 1000 besseres digitale Lösungen, als einen Elko zu benutzen und zu hoffen, daß sein Reststrom auf Ewigkeit berechenbar bleibt.
Moin, Axel S. schrieb: > Frank schrieb: >> Das geht leider nicht. Es handelt sich vereinfacht um einen RC-Filter > > Mit anderen Worten: der ganze Thread ist Bullshit. Hatte ich doch gleich > geahnt und wohlweislich kein Wort dazu verloren. Mich hat auch schon der Verdacht beschlichen, dass hier unbedingt ein Nagel mit einem Gewinde versehen werden muss und mit hohem Aufwand ein Kreuzschlitz in den Kopf gefraest werden muss, nur damit man ihn mit einem Akkuschrauber ins Brett kriegt (Obwohl's mit einem Hammer deutlich einfacher gehen würde, dieser aber aus metaphysischen, radionischen und verschiedenen morphogenetischen Gruenden nicht genommen werden kann)... Gruss WK
Bei geringen Stroemen kann auch die dielektrischen Absorption ein Problem machen...
Servus, ich versuche gerade nachzuvollziehen, woher man die großen Leckströme für die Keramik-Kondensatoren aus den Datenblättern lesen kann, hab's aber bislang nicht finden können. Typische Angaben, die ich gefunden habe, sind z.B. 500 oder 1000 MOhm * µF, was ja bei 500µF dann 1MOhm ergeben müsste (=> 15µA bei 15V, statt 320µA). Kann mir jemand einen Tipp geben?
Thomas E. schrieb: > Servus, > > ich versuche gerade nachzuvollziehen, woher man die großen Leckströme > für die Keramik-Kondensatoren aus den Datenblättern lesen kann, hab's > aber bislang nicht finden können. Typische Angaben, die ich gefunden > habe, sind z.B. 500 oder 1000 MOhm * µF, was ja bei 500µF dann 1MOhm > ergeben müsste (=> 15µA bei 15V, statt 320µA). Kann mir jemand einen > Tipp geben? Hast Du einen Link zu dem Datenblatt dieses 470 Mikrofarad Kondensators? Der angegebene Wert stammt von hier: http://www.yageo.com/documents/recent/UPY-GPHC_X5R_4V-to-50V_19.pdf Seite 10 oben Hier sieht man auch, daß für Kondensatoren ab 100nF bis 10 Mikrofarad (je nach Gehäuse) um 20-fach schlechtere Werte gelten. Das würde somit mit Deinen Werten ungefähr passen (15 uA * 20 = 300 uA). Uwe Bonnes schrieb: > Bei geringen Stroemen kann auch die dielektrischen Absorption ein > Problem machen... Inwiefern sollte sich das als Problem äußern? Ich denke eher, daß die dielektrische Absorption in meinem Fall vorteilhaft ist. Wenn das Gerät aus und wieder eingeschaltet wird ist die Spannung am Kondensator auf Grund der dielektrischen Absorption schneller wieder oben auf seinem Sollwert. Die dielektrische Absorption verkürzt somit die Ladezeit.
Um vielleicht solche Beiträge zu minimieren: oszi40 schrieb: > Die Aufstellung ist ja schön, aber was im Datenblatt steht und was dann > in der immer noch unbekannten Schaltung damit passiert sind 2 > verschiedene Schuhe. Ich glaube ja kaum, daß der Leckstrom eines Kondensators schaltungsabhängig ist. Glaubst Du das etwa? Ein RC-Filterglied funktioniert so: Es wird eine Spannung auf den Eingang gegeben und am Ausgang erhält man eine tiefpassgefilterte Spannung. Die Grenzfrequenz des Tiefpasses wird durch die Werte von R und C bestimmt. R bestimmt neben anderen Faktoren auch das Rauschen, für das es bestimmte Anforderungen gibt. Aus den Anforderungen zum Rauschen fällt eine digitale Lösung von vornherein aus. Aus diesen Anforderungen ergeben sich die Werte für R und C die 240 KOhm und 470 Mikrofarad betragen. Da der Kondensator über den recht großen 240 KOhm-Widerstand geladen wird, ist in diesem Fall der Leckstrom des Kondensators relevant. Durch diesen relativ großen Widerstand kann nur eine bestimmte kleine Strommenge fließen (I = U / R). Wenn der Leckstrom des Kondensators zu groß ist funktioniert ansonsten der RC-Filter nicht mehr, selbst wenn man am Ausgang keinen Strom entnehmen würde. Weitere Informationen findest Du hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Tiefpass und ein Schaltbild findest Du hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Tiefpass.svg Die Schaltung funktioniert einwandfrei, RC Filter werden schon seit über 100 Jahren erfolgreich eingesetzt. Das ganze Thema dreht sich eigentlich nur darum, eine kostengünstigere Lösung für den Kondensator als einen 120 Euro teuren benetzten Tantalkondensator einzusetzen. Da Kondensatorleckströme auch von allgemein großer Bedeutung sind, z.B. für den Stromverbrauch von Schaltungen ist es auch interessant, das Thema allgemeiner zu behandeln.
Frank schrieb: > Hast Du einen Link zu dem Datenblatt dieses 470 Mikrofarad Kondensators? nein, ich ging hier von 5x 100µF parallel aus. Habe verschiedene Datenblätter (Kemet, TDK) überflogen, weil mich die 320 µA doch sehr überrascht hatten. Danke für den Link zum Yageo-Datenblatt. Wäre jetzt mal interessant, wieviel Strom tatsächlich in der Praxis fließt und ob für die Kemet- oder TDK-Kondis bei 100µF/16V wirklich 500MOhm*Microfarad gelten... Wie dem auch sei, bei Keramik-Kondensatoren müsste man ggf. noch berücksichtigen, daß bei 15V DC nur noch ein Bruchteil der Kapazität übrig bleibt!
Frank schrieb: > Die Schaltung funktioniert einwandfrei, RC Filter werden schon seit über > 100 Jahren erfolgreich eingesetzt. danke, ist bekannt. Wir sind hier übrigens nicht blöd. > Das ganze Thema dreht sich eigentlich > nur darum, eine kostengünstigere Lösung für den Kondensator als einen > 120 Euro teuren benetzten Tantalkondensator einzusetzen... ... oder eine Schaltung die auch mit günstigeren Bauteilen noch zuverlässig arbeitet zu finden!!! Man kann etwa auch aktive Tiefpassfilter bauen. Ich gehe davon aus, dass es in diesme Fall durchaus geeignetere Schaltungen wie einen normalen RC-Tiefpassfilter gibt. Notfalls kann man einen größeren Widerstand und einen kleineren Kondensator verwenden. Am Ausgang mit einem Instrumentenverstärker puffern. > Da Kondensatorleckströme auch von allgemein großer Bedeutung sind, z.B. > für den Stromverbrauch von Schaltungen ist es auch interessant, das > Thema allgemeiner zu behandeln. Der Kondensatorleckstrom läuft bei größeren Elkos unter vernachlässigbar, wenn ich einen 470µF Elko in einem Netzteil verbaue, dann wird die übrige Schaltung auch einen entsprechenden Stromverbrauch haben. Bei Schaltungen bei denen es auf den Stromverbrauch ankommt, brauche ich dagegen meist keine Elkos, ein größerer Kerko reicht dann völlig aus. Frank schrieb: > R bestimmt neben anderen Faktoren auch das Rauschen, für das es > bestimmte Anforderungen gibt. Und wie sehen die denn genau aus?! Bei Raumtemperatur ist das thermische Rauschen erfahrungsgemäß meist vernachlässigbar. Wenn die Anforderungen wirklich SOOO besonders sein sollten, dann kann man sie hier ja mal beschreiben.
>> RC Filter werden schon seit über 100 Jahren erfolgreich eingesetzt. Langzeitstabilität? Zeige mir bitte einen Elko, der nach 100 Jahren noch die gleichen Werte hat. > Wir sind hier übrigens nicht blöd.
Ich habe im letzten Jahr einen Dauerversuch mit einem Elko 10.000uF/16V gemacht, dern ich bei Conrad gekauft hatte. Hierbei habe ich den Elko für einige Zeit an einer Spannungsquelle aufgeladen und anschließend mit einem Multimeter die Selbstentladung des Kondensators bestimmt. Anfangs lag der Leckstrom bei einigen Mikroampere, fiel aber nach einigen Stunden ganz beträchtlich ab und lag dann wesentlich darunter. Nach dem letzten Aufladen habe ich über mehr als ein halbes Jahr(!) hin und wieder die Spannung nachgemessen. Nach dieser Zeit lag die Spannung immer noch irgendwo bei 4V. Uwe Bonnes schrieb: > Bei geringen Stroemen kann auch die dielektrischen Absorption ein > Problem machen... Allerdings hatte ich auch Versuche mit verschiedenen Spannungen gemacht, um den Einfluss der dielektrischen Absorption zu bestimmten. Da das verwendete Multimeter (Fluke 8846A) nur im 1V/10V-Bereich (der bis ca. 11V geht) einen sehr hohen Eingangswiderstand besitzt, habe ich z.B. einige Zeit lang mit 16V vorgeladen und dann auf 10V reduziert. Nach Trennen der Versorgungsspannung stieg dann die Spannung am Kondensator noch ca. eine halbe Stunde lang um etliche 100mV an, bevor dann irgendwann die Entladung wieder dominierte. Ich kann mir - im Gegensatz zum Threadersteller - nicht vorstellen, wieso das vorteilhaft sein sollte, insbesondere wenn man den Elko als Bestandteil eines Tiefpassfilters verwenden will. Meine Versuche dienten übrigens zur Abschätzung, ob sich normale große Elkos dafür eignen, die gemittelte Stromaufnahme von Schaltungen mit sehr geringem Betriebsstrom zu messen. Dies kann durchaus sehr deutlich bejaht werden, d.h. sogar in den Bereich von <= 1uA. Wichtig ist jedoch, nach einer anfänglich Aufladung auf die Maximalspannung den Kondensator hinreichend lange an der Soll-Betriebsspannung hängen zu lassen, um den Einfluss der dielektrischen Absorption zu minimieren. Ich habe übrigens nicht versucht, anhand der Messreihen ein Ersatzmodell für die dielektrischen Effekte zu bestimmen.
> stieg dann die Spannung am Kondensator > noch ca. eine halbe Stunde lang um etliche 100mV an, bevor dann > irgendwann die Entladung wieder dominierte. Mein Test war vor Jahren Miller-Intergrator mit Elko. Interessant war der Unterschied zuwischen laden und entladen. Der lange GELADENE Elko konnte die Entladezeit genauer halten als anders herum die Ladezeit.
Schreiber schrieb: > Frank schrieb: >> R bestimmt neben anderen Faktoren auch das Rauschen, für das es >> bestimmte Anforderungen gibt. > Und wie sehen die denn genau aus?! Bei Raumtemperatur ist das thermische > Rauschen erfahrungsgemäß meist vernachlässigbar. > Wenn die Anforderungen wirklich SOOO besonders sein sollten, dann kann > man sie hier ja mal beschreiben. Ist das für das Leckstromverhalten der Kondensatoren irgendwie von Belang? Was willst Du eigentlich von mir? Meinst Du ich brauche keinen 470 Mikrofarad Kondensator sondern einen anderen? Ich habe mich jedenfalls nicht verrechnet, falls Du darauf hinaus willst. Und wenn ich mich verrechnet haben sollte, würde das für die Fragestellung immer noch keine Rolle spielen, denn die Fragestellung ist doch unzweideutig, oder ist Dir an der Frage noch etwas unklar? Du kennst die Schaltung, Du kannst auch gerne einen sinnvollen Beitrag machen. Wenn ich was anderes wissen wollen würde, hätte ich schon was anderes gefragt. > Wie dem auch sei, bei Keramik-Kondensatoren müsste man ggf. noch > berücksichtigen, daß bei 15V DC nur noch ein Bruchteil der Kapazität > übrig bleibt! Deswegen habe ich preislich mit 10 Stück a 100 Mikrofarad kalkuliert, habe das aber beim Leckstrom nur mit 5 Stück gemacht. Aber natürlich wirkt sich das auf den Leckstrom noch ungünstiger aus, wenn man noch mehr braucht um die 470 Mikrofarad auch bei höherer Spannung zu erhalten. Andreas S. schrieb: > Ich habe im letzten Jahr einen Dauerversuch mit einem Elko 10.000uF/16V > gemacht, dern ich bei Conrad gekauft hatte. Hierbei habe ich den Elko > für einige Zeit an einer Spannungsquelle aufgeladen und anschließend mit > einem Multimeter die Selbstentladung des Kondensators bestimmt. Anfangs > lag der Leckstrom bei einigen Mikroampere, fiel aber nach einigen > Stunden ganz beträchtlich ab und lag dann wesentlich darunter. Das freut mich sehr zu hören. Wenn schon ein so großer Kondensator so wenig Leckstrom produziert und dieser auch noch abnimmt. Nominell sind die Leckstromangaben für solch große Kondensatoren nämlich horrend. Oft nominell 0,1 CV, was dann 16 Milliampere wären. > Ich kann mir - im Gegensatz zum Threadersteller - nicht vorstellen, > wieso das vorteilhaft sein sollte, insbesondere wenn man den Elko als > Bestandteil eines Tiefpassfilters verwenden will. Für den Tiefpass spielt es keine Rolle, der Vorteil liegt bei der kürzeren Zeit zwischen Einschalten und Verfügbarkeit der gefilterten Spannung. Idealerweise wäre eine (nahezu) unendliche dielektrische Absorption für meinen Anwendungsfall ausnahmsweise sogar perfekt.
Frank schrieb: > Nominell sind > die Leckstromangaben für solch große Kondensatoren nämlich horrend. Oft > nominell 0,1 CV, was dann 16 Milliampere wären. Wenn ein Elko jahrelang entladen herumgelegen hat, zieht er in der Tat anfangs einen sehr großen Leckstrom, der ihn sogar zerstören kann. Bei alten Röhrenradios tritt das nämlich auf. Die dortigen Kondensatoren müssen ggf. erst einmal mit moderater Spannung beaufschlagt werden, damit sich der Elektrolyt erst wieder eine neue Isolierschicht auf einer der Elektroden entstehen lassen kann. Bei voller Spannung hingegen verhält er sich dann eher wie ein Elektrolysekondensator... Vor ewiger Zeit hatte ich ein paar "Folienkondensatoren" zur Filterung einer Referenzspannung eingesetzt und wunderte mich über eine ziemlich starke Abweichung, die durch den Lecktrom der Kondensatoren verursacht wurde. Später wurde mir dann klar, dass es sich um vergossene Elkos (Roederstein?) handelte. Das erklärte auch den Polaritätsaufdruck. > Idealerweise wäre eine (nahezu) unendliche dielektrische > Absorption für meinen Anwendungsfall ausnahmsweise sogar perfekt. Das wäre sie sicherlich nicht, denn der Aufbau derselben führt natürlich zu einem "unechten Leckstrom". Das, was man nämlich später als Spannungsüberhöhung o.ä. feststellt, hat man natürlich vorher als Energie in den Kondensator hineingesteckt.
Andreas S. schrieb: >> Idealerweise wäre eine (nahezu) unendliche dielektrische >> Absorption für meinen Anwendungsfall ausnahmsweise sogar perfekt. > Das wäre sie sicherlich nicht, denn der Aufbau derselben führt natürlich > zu einem "unechten Leckstrom". Das, was man nämlich später als > Spannungsüberhöhung o.ä. feststellt, hat man natürlich vorher als > Energie in den Kondensator hineingesteckt. Wenn die dielektrische Absorption nahezu unendlich wäre, würde man zwar nahezu unendlich Energie reinstecken um den Spannungswert zu erreichen, aber wenn dies geschehen ist, kann man einfach nur noch den Kondensator verbauen (als Dipol mit nur Ausgang statt als Filtervierpol mit Ein- und Ausgang). Man hätte einen (nahezu) unendlichen Energiespeicher. Ist nur ein Gedankenspiel. Die dielektrische Absorption führt zwar beim allerersten Einschalten zu einer erhöhten Stromaufnahme, alle folgenden Einschaltvorgänge laufen dafür aber schneller ab. Natürlich ist dieser Effekt wohl viel zu klein, um positiv ins Gewicht zu fallen und auch viel zu klein, als daß ich extra nach einer solchen Eigenschaft auswählen würde. Man könnte natürlich sagen ich verliere Energie und das ist immer schlecht. Der Gesamtstromverbrauch ist in meinem Fall aber irrelevant (in diesen Größenordnungen sowieso), die Ladezeit hingegen nicht. Die dielektrische Absorption ist bei den allerwenigsten Schaltungen störend (vom Stromverbrauch abgesehen), lediglich bei Schaltungen bei denen der Eingang unterbrochen wird kommt es zu einem Fehler. Das sind eigentlich nur Integratoren (und da nicht mal alle) und Halteschaltungen.
Gut alle Integratoren, mir fällt jetzt doch keiner ein, bei dem sich das nicht als Fehler auswirken würde.
Andreas S. schrieb: > Vor ewiger Zeit hatte ich ein paar "Folienkondensatoren" zur Filterung > einer Referenzspannung eingesetzt und wunderte mich über eine ziemlich > starke Abweichung, die durch den Lecktrom der Kondensatoren verursacht > wurde. Später wurde mir dann klar, dass es sich um vergossene Elkos > (Roederstein?) handelte. Das erklärte auch den Polaritätsaufdruck. Wurden diese als Folienkondensatoren verkauft oder hast Du diese wegen der Bauform als Folienkondensatoren eingeschätzt? Die Polarität hätte mich jetzt nicht gestört, alle Folienkondensatoren besitzen eine "Polarität", weil die äußerste Folie an einem Bein festgemacht ist, an diesem Bein muß man die Masse oder die niedrigere Impedanz anschließen um Störeinstreuungen zu reduzieren. Leider werden die meisten Folienkondensatoren heutzutage aus kostengründen falsch gekennzeichnet (der dicke Strich ist zu 50% am falschen Bein), so daß der Kunde jedes einzelne Bauteil vermessen muß. Für die allgemeine Kondensatorfunktion sind die FoKos natürlich nicht polar. Und Fokos haben auch dielektrische Absorption wie alle Kondensatoren mit Epsilon(r) > 1. Hast Du diese aufgemacht oder wie warst Du Dir dann sicher, daß es Elkos waren? Diesen Fehler durch Leckstrom kann man übrigens schaltungstechnisch ziemlich gut kompensieren.
Frank schrieb: > Wurden diese als Folienkondensatoren verkauft oder hast Du diese wegen > der Bauform als Folienkondensatoren eingeschätzt? Ich hatte sie damals (Anfang der 1980er Jahre!) aus irgendeiner Sonderpostenkiste eines Elektronikladens. Wie die beschriftet war, weiß ich natürlich nicht mehr. Aber die Kondensatoren müssen so billig gewesen sein, dass ich mir etliche von meinem Taschengeld kaufen konnte. Die Verwertung der Kondensatoren muss um 1985 herum erfolgt sein, und zu dem Zeitpunkt lagen sie schon für längere Zeit bei mir herum. > Die Polarität hätte mich jetzt nicht gestört, alle Folienkondensatoren > besitzen eine "Polarität", weil die äußerste Folie an einem Bein > festgemacht ist, an diesem Bein muß man die Masse oder die niedrigere > Impedanz anschließen um Störeinstreuungen zu reduzieren. Die Masse muss aber nicht zwingend dem Minuspol entsprechen, z.B. bei symmetrischer Spannungsversorgung oder der früher bei Schaltungen mit PNP-Transistoren üblichen Schaltungstechnik. > Leider werden > die meisten Folienkondensatoren heutzutage aus kostengründen falsch > gekennzeichnet (der dicke Strich ist zu 50% am falschen Bein), so daß > der Kunde jedes einzelne Bauteil vermessen muß. Das ist so nicht zutreffend. Für jeden Kondensatortyp ist die Kennzeichnung eindeutig, aber es gibt keine herstellerübergreifende Standardisierung, welcher Pol (Masse/"heiß") gekennzeichnet wird. > Für die allgemeine Kondensatorfunktion sind die FoKos natürlich nicht > polar. Und Fokos haben auch dielektrische Absorption wie alle > Kondensatoren mit Epsilon(r) > 1. Gegenfrage: Welcher Kondensator besitzt ein Dielektrikum mit einem Epsilon < 1? Mir fiele ansonsten nur ein Vakuumkondensator mit Epsilon = 1 ein. > Hast Du diese aufgemacht oder wie warst Du Dir dann sicher, daß es Elkos waren? Der Leckstrom ist nach einiger Zeit deutlich zurückgegangen, ähnlich wie bei meiner knapp 30 Jahre später durchgeführten Untersuchung an dem dicken Elko. Außerdem waren bei dem Kondensator die Anschlüsse mit +/- gekennzeichnet. Ich habe aber keines der Bauteile geöffnet. Meine Kenntnisse über die verschiedenen Bauformen von Bauelementen waren vor dreißig Jahren noch nicht ganz so ausgeprägt wie heute. > Diesen Fehler durch Leckstrom kann man übrigens schaltungstechnisch > ziemlich gut kompensieren. Nein. Dafür bräuchte man ein brauchbares Modell für dessen Zeit-, Alterungs- und Temperaturabhängigkeit. Die einzige sinnvolle Möglichkeit, die Auswirkungen zu minimieren, besteht in einer Verringerung der Quellimpedanz der zu filternden Spannungsquelle.
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Ich will mal wissen, wofür das ist... das ist eine Zeitkonstante von 2 Minuten! Schau mal hier, da will jemand was ganz ähnliches: Beitrag "Integrator mit großer Zeitkonstante"
Minimalist schrieb: > Ich will mal wissen, wofür das ist... > das ist eine Zeitkonstante von 2 Minuten! > Schau mal hier, da will jemand was ganz ähnliches: > Beitrag "Integrator mit großer Zeitkonstante" Der Filter ist für das Entfernen von Rauschen auf einer Gleichspannung. Der Kollege möchte einen Integrator zum Regeln, das ist bei mir nicht der Fall, aber Danke für den Hinweis. Andreas S. schrieb: > Das ist so nicht zutreffend. Für jeden Kondensatortyp ist die > Kennzeichnung eindeutig, aber es gibt keine herstellerübergreifende > Standardisierung, welcher Pol (Masse/"heiß") gekennzeichnet wird. Man kann es kaum glauben, aber es ist wirklich so. Ich nehme von einem Hersteller die Fokos und der dicke Strich ist mal der Masseanschluß und mal nicht. Das scheint daran zu liegen, daß sie vor dem Bedrucken nicht mehr richtig orientiert warden. Möglicherweise ist so eine richtige Orientierung beim Hersteller gegen Aufpreis lieferbar. Du kannst es gerne testen, nimm ein paar Stück und miß nach. Warum die den dicken Strich dann überhaupt noch drauf machen kann ich Dir nicht sagen. Achso es müßten FoKos aus halbwegs neuer Produktion sein, bei eher alten könnte die Kennzeichnung noch richtig sein. Gut eine direkte +/- Kennzeichnung (insbesondere das +) wäre für einen Foko doch eher eigenartig, das war aus Deiner Angabe "Polaritätsaufdruck" für mich nicht ganz ersichtlich. Kennzeichnung ist überlichweise mit einem Punkt oder eben dem Strich oder allenfalls "-". > Gegenfrage: Welcher Kondensator besitzt ein Dielektrikum mit einem > Epsilon < 1? Mir fiele ansonsten nur ein Vakuumkondensator mit Epsilon = > 1 ein. Ja, die dielektrische Absorption hat man fast immer, genau das wollte ich damit zum Ausdruck bringen. Plattenkondensator mit Luft dazwischen reicht schon eigentlich für Epsilon(r) ~= 1. > Nein. Dafür bräuchte man ein brauchbares Modell für dessen Zeit-, > Alterungs- und Temperaturabhängigkeit. Die einzige sinnvolle > Möglichkeit, die Auswirkungen zu minimieren, besteht in einer > Verringerung der Quellimpedanz der zu filternden Spannungsquelle. Nein braucht man nicht, man kann eine Regelung einsetzen, die den Fehler, egal wie groß er im Moment ist korrigiert.
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