Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Warum hier MKT Kondensatoren?


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von Conny G. (conny_g)


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Ich habe mir für 99 Cent bei ELV einen Artikel zu einer 
Einschaltstrombegrenzung gekauft.
Soweit alles gut, aber eins ist mir unklar: warum verwenden die hier MKT 
Kondensatoren und keine Elkos?
Ich wollte mir das zum Testen als SMD nachbauen und würde dann Kerkos 
verwenden wollen, spricht da was dagegen?
Ich bräuchte die Schaltung für 12V / 10A, müsste dann mehr für die 
Kühlung des MOSFET tun.

Finde bei Recherche folgende Eigenschaften:

Polyester (Polyethylenterephthalat)     MKT     MK     verlustarm, hoher 
Isolationswiderstand, großer Temperaturbereich, selbstheilend

Soviel ich sehe brauche ich bei der Anwendung diese Eigenschaften nicht 
unbedingt. Schaden tun sie natürlich nicht.
Die wichtigste Eigenschaft, selbstheilend: würde bedeuten, dass bei 
Durchschlag die Schaltung ihre Aufgabe nicht mehr erfüllt. Mit dem 
Risiko könnte ich leben sie mal ersetzen zu müssen.

: Verschoben durch Moderator
von Forist (Gast)


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Conny G. schrieb:
> DF8DD0AA-E6AE-4B06-A872-D436DC649CFB.png
> 3,13 MB

Was meinst du wohl, warum beim Hochladen von Anhängen der Hinweis auf 
Bildformate eingeblendet wird?

Schnelligkeit beim Weg-Klicken ist nicht alles ...

von Conny G. (conny_g)


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Forist schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> DF8DD0AA-E6AE-4B06-A872-D436DC649CFB.png
>> 3,13 MB
>
> Was meinst du wohl, warum beim Hochladen von Anhängen der Hinweis auf
> Bildformate eingeblendet wird?
>
> Schnelligkeit beim Weg-Klicken ist nicht alles ...

Mmh, normalerweise ist doch das automatische Verkleinern angeklickt. 
Hab’s vom iPad hochgeladen, funktioniert es da anders?

Getestet, vom iPad erhalte ich tatsächlich keine Option zu verkleinern. 
Sorry!

: Bearbeitet durch User
von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Conny G. schrieb:
> Ich habe mir für 99 Cent bei ELV einen Artikel zu einer
> Einschaltstrombegrenzung gekauft.
> Soweit alles gut, aber eins ist mir unklar: warum verwenden die hier MKT
> Kondensatoren und keine Elkos?
Die Kond. sind wahrscheinlich in erster Linie als Maßnahme gegen EMV 
gedacht. Da wären Elkos wegen iher Trägheit wenig geeeigent.
Wie das immer so ist, kann man auch andere BE nehmen, wenn man von deren 
Vor- und Nachteilen weiß. KerKo bzw. MLCC für höhere DC-Spannung (mind 
100V) gehen sicher auch.

> Ich wollte mir das zum Testen als SMD nachbauen und würde dann Kerkos
> verwenden wollen, spricht da was dagegen?
Grundsärtlich nicht.

> Ich bräuchte die Schaltung für 12V / 10A, müsste dann mehr für die
> Kühlung des MOSFET tun.
Da ist ein IRF4905 drauf?  Der hat laut Datenblatt R-on ca. 20mOhm.
Macht 20 mOhm x 10A = 200mV Spannungsabfall x 10A = 2W Verlustleistung.
Das braucht einen Kühlkörper.
Ich würde einen FET (auch SMD) mit weniger Kanalwiderstand nehmen (z.B. 
um 1...2mOhm), zumal du nur 12V hast.
10A kann man heute bei 10A locker ohne Kühlkörper betreiben.
Da reicht auch bei kleiner SMD-Bauform bischen Kupferfläche auf der LPL.

> Soviel ich sehe brauche ich bei der Anwendung diese Eigenschaften nicht
> unbedingt. Schaden tun sie natürlich nicht.
Nö, aber wenn man schon so eine Schaltung macht, kann man auch gleich 
noch über andere Aspekte nachdenken. z.B. Überspannungschutz. Ich würde 
da auch eine fette Suppressordiode davor schalten. Das verringert die 
Gefahr von Zerstörung durch Spannungsimpulse deutlich.

Statt so einer Schaltung gibt es evtl. auch eine andere Lösungsmögl. für 
dein Problem. Einschaltspitzen kann man auch mit einem passenden NTC 
(Heißleiter) begrenzen.
Gruß Öletronika

von hinz (Gast)


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U. M. schrieb:
> Die Kond. sind wahrscheinlich in erster Linie als Maßnahme gegen EMV
> gedacht.

Nö.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/159994/test.gif


Da kann man durchaus Keramik nehmen.

von Forist (Gast)


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Conny G. schrieb:
> Mmh, normalerweise ist doch das automatische Verkleinern angeklickt.

Das Verkleinern ändert aber nichts daran, dass das PNG-Format wegen des 
für Photos absolut untauglichen Kompressionsalgotithmus eben genau für 
Photos i.A. absoluter Mist ist.

von Conny G. (conny_g)


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hinz schrieb:
> U. M. schrieb:
>> Die Kond. sind wahrscheinlich in erster Linie als Maßnahme gegen EMV
>> gedacht.
>
> Nö.
>
> https://www.mikrocontroller.net/attachment/159994/test.gif
>
>
> Da kann man durchaus Keramik nehmen.

Ja, das ist die identische Schaltung, auch die Bauteilwerte sind gleich. 
Die hat offensichtlich schon mal jemand „abgezeichnet“.

von Conny G. (conny_g)


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Forist schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Mmh, normalerweise ist doch das automatische Verkleinern angeklickt.
>
> Das Verkleinern ändert aber nichts daran, dass das PNG-Format wegen des
> für Photos absolut untauglichen Kompressionsalgotithmus eben genau für
> Photos i.A. absoluter Mist ist.

Ah, das wird der Grund sein, iOS speichert Screenshots als PNG.

von Conny G. (conny_g)


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U. M. schrieb:

> Da reicht auch bei kleiner SMD-Bauform bischen Kupferfläche auf der LPL.

Ja, habe diesen FET als D2Pak und mit einer großen Kupferfläche müsste 
der schon fast die 10A können.
Der kann dann 40K/W sind 100 Grad bei 2,5W.

>> Soviel ich sehe brauche ich bei der Anwendung diese Eigenschaften nicht
>> unbedingt. Schaden tun sie natürlich nicht.
> Nö, aber wenn man schon so eine Schaltung macht, kann man auch gleich
> noch über andere Aspekte nachdenken. z.B. Überspannungschutz. Ich würde
> da auch eine fette Suppressordiode davor schalten. Das verringert die
> Gefahr von Zerstörung durch Spannungsimpulse deutlich.

Ja, könnte man. V1 wäre aber erstmal zum Spielen und etwas 
auszuprobieren.

von Zeno (Gast)


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Forist schrieb:
> Was meinst du wohl, warum beim Hochladen von Anhängen der Hinweis auf
> Bildformate eingeblendet wird?
>
> Schnelligkeit beim Weg-Klicken ist nicht alles ...

Ach schon wieder so ein Oberlehrer der mahnend den Finger erheben muß, 
aber ansonsten nichts zum Thema beiträgt.
Im Weg-Klicken scheinst Du ja auch sehr fix zu sein. Deinen Link mal bis 
zum Ende gelesen? Wahrscheinlich nicht, denn dort steht unter 
Zusammenfassung:"Technische Zeichnungen und Screenshots : PNG". Was hat 
der TO gemacht? - Richtig, einen Screenshot.

Zum Thema @TO:
Hat es einen bestimmten Grund warum Du unbedingt auf MKT verzichten 
willst? Dieser Kondensatortyp hat, wie schon mehrfach geschrieben, viele 
Vorteile gegenüber dem Elko. Der Elko macht eigentlich nur noch Sinn 
wenn man sehr viel Kapazität bei möglichst geringem Volumen braucht. 
Wieviel µF sollen denn Deine Kondis haben? So bis 5µ sollte als SMD kein 
Problem darstellen - habe ich ohne große Mühe z.B. hier 
https://www.darisusgmbh.de/shop/index.php/cat/c571_MKT-SMD.html/XTCsid/04bb0b7316dde5a307d5f542b4ef7ec1 
gefunden.

Denke mal das MKT schon eine gute Wahl ist. Setze selbige gern ein auch 
wenn etwas teurer als ein Elko ist.

von hinz (Gast)


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Zeno schrieb:
> Denke mal das MKT schon eine gute Wahl ist.

In SMD beim manuellen Löten ehr nicht.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Zeno schrieb:
> Was hat der TO gemacht? - Richtig, einen Screenshot.

Auf dem ein Foto zu sehen ist … manchmal darf man auch mal das Gehirn
benutzen.

Hab's geändert, nun ist es 1/10 so groß.

von Conny G. (conny_g)


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Zeno schrieb:
> Zum Thema @TO:
> Hat es einen bestimmten Grund warum Du unbedingt auf MKT verzichten
> willst? Dieser Kondensatortyp hat, wie schon mehrfach geschrieben, viele
> Vorteile gegenüber dem Elko. Der Elko macht eigentlich nur noch Sinn
> wenn man sehr viel Kapazität bei möglichst geringem Volumen braucht.
> Wieviel µF sollen denn Deine Kondis haben? So bis 5µ sollte als SMD kein
> Problem darstellen - habe ich ohne große Mühe z.B. hier
> 
https://www.darisusgmbh.de/shop/index.php/cat/c571_MKT-SMD.html/XTCsid/04bb0b7316dde5a307d5f542b4ef7ec1
> gefunden.
>
> Denke mal das MKT schon eine gute Wahl ist. Setze selbige gern ein auch
> wenn etwas teurer als ein Elko ist.

Ich habe nichts gegen MKT, ich will nur kurz die Schaltung aufbauen und 
habe gerade keine da. Ist nur ein Test, den ich aus dem bestehenden 
Vorrat abfackeln will.
Für eine permanente Lösung (uU nach dem Test) dürfen es dann gerne MKT 
sein.
Vielleicht bestelle ich auch bei der nächsten Bauteile Order MKT mit.

von Conny G. (conny_g)


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Jörg W. schrieb:

> Hab's geändert, nun ist es 1/10 so groß.

Danke.

von Gerald B. (gerald_b)


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MKT ist kapazitätsstabil über den Betriebsspannungsbereich. Ein KerKo in 
X7 nimmt brutal in der Kapazität ab, bei Max. Spannung hat der nur noch 
1/10 der angegebenen Kapazität. Folglich wird die Startzeit der 
Zeitverzögerung auch nur mäßig stabil sein.

von Zeno (Gast)


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Jörg W. schrieb:
> Auf dem ein Foto zu sehen ist … manchmal darf man auch mal das Gehirn
> benutzen.

Es bleibt dennoch ein Screenshot. Wenn er das mit dem iPad gemacht hat, 
dann sind halt die Möglichkeiten der Bearbeitung nicht so umfänglich.
Nun laßt mal wegen diesem 1 Bild die Kirche im Dorf. Davon geht doch nun 
die Welt nicht unter.
Ein dezenter Hinweis eines Mod's hätte doch da völlig genügt.

von Conny G. (conny_g)


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So sieht das jetzt aus. Der IRF4905S mit riesigem Kühlpad, 3x3cm.

Um noch mehr Luft zu schaffen und die Temperatur zu senken, könnte ich 
eigentlich 2 der FETs parallel schalten und ihnen entweder 2 Kühlpads 
geben oder einen oben und einen unten montieren?
Die Gate-Spannung über die Verzögerung wäre ja für beide dieselbe.

von Phil J. (exloermond)


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Kannst du schon.
Fragt sich ob sich das wirtschaftlich schon lohnt.

Setz das Pad etwas von der Kühlfläche ab, dann ist es einfacher zu 
löten.
Ansonsten nehme ich an dass das ganze nur ein Entwurf sein soll, 
funktionieren wirds so nicht

von Conny G. (conny_g)


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Phil J. schrieb:
> Ansonsten nehme ich an dass das ganze nur ein Entwurf sein soll,
> funktionieren wirds so nicht

V1 spät in der Nacht.
Wieso funktioniert das nicht?

von MKS (Gast)


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Conny G. schrieb:
> selbstheilend

Bei Schutzbeschaltung ist das ein mächtiges Argument.

von Conny G. (conny_g)


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Nochmal etwas kompakter, jetzt 40x55mm.

von hinz (Gast)


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Conny G. schrieb:
> Nochmal etwas kompakter, jetzt 40x55mm.

Wozu die riesige Kühlfläche?

Du musst bei der Schaltung eh aufpassen, dass während des 
Einschaltvorgangs nicht die SOA des MOSFET überschritten wird. Daraus 
ergibt sich dann ein maximaler Dauerstrom, der so eine große Kühlfäche 
unnötig macht.

von Conny G. (conny_g)


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hinz schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Nochmal etwas kompakter, jetzt 40x55mm.
>
> Wozu die riesige Kühlfläche?
>
> Du musst bei der Schaltung eh aufpassen, dass während des
> Einschaltvorgangs nicht die SOA des MOSFET überschritten wird. Daraus
> ergibt sich dann ein maximaler Dauerstrom, der so eine große Kühlfäche
> unnötig macht.

Ich brauche eine Einschaltverzögerung für 12V / 10A.
Der MOSFET hat 0.02 Ohm, das ergibt für 10A 2W an Verlustleistung.
Mit großem Kühlpad bei D2Pak kommt man lt. Appnotes 
(https://www.mouser.com/ds/2/389/cd00004438-953624.pdf) bis auf unter 
35K/W.
Das wäre eine Erwärmung von 70K und eine Gehäuse-Temperatur von <= 100 
Grad.

Das ist trotzdem schon grenzwertig (ich hätte lieber <= 60 Grad), aber 
das ist jetzt erstmal ein Prototyp um zu Testen ob es die richtige 
Lösung ist. Für die finale Lösung würde ich wahrscheinlich 4 solcher 
Dinger auf eine Platine packen (gemeinsamer GND dann unten), denn was 
ich "bremsen" will hat 4 Stromkreise, dann sind es nur 2.5A pro Kreis 
und alles easy und ich bekomme es quer auf eine Europlatine.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Conny G. schrieb:
> Ich brauche eine Einschaltverzögerung für 12V / 10A.

Ist das der Einschaltstromstoß oder die Nennstromaufnahme?

von Conny G. (conny_g)


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hinz schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Ich brauche eine Einschaltverzögerung für 12V / 10A.
>
> Ist das der Einschaltstromstoß oder die Nennstromaufnahme?

Die Nennstromaufnahme. Einschaltstromstross ca. x3.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Conny G. schrieb:

> Einschaltstromstross ca. x3.

Und der rührt woher? Das wird nämlich ziemlich eng mit der SOA.

von S. B. (piezokristall)


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> Da reicht auch bei kleiner SMD-Bauform bischen Kupferfläche auf der LPL.
schlechter Tip, den die TO jetzt unbedingt umsetzen will ):
Nimm bitte einen Kühlkörper, wenn platztechnisch nichts dagegen spricht.

von Conny G. (conny_g)


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hinz schrieb:
> Conny G. schrieb:
>
>> Einschaltstromstross ca. x3.
>
> Und der rührt woher? Das wird nämlich ziemlich eng mit der SOA.

Einschaltstrom von MR16 Retrospots mit 6,5W.
https://www.amazon.de/gp/product/B0112A0FW4/

von hinz (Gast)


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Conny G. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Conny G. schrieb:
>>
>>> Einschaltstromstross ca. x3.
>>
>> Und der rührt woher? Das wird nämlich ziemlich eng mit der SOA.
>
> Einschaltstrom von MR16 Retrospots mit 6,5W.
> https://www.amazon.de/gp/product/B0112A0FW4/

Da sehe ich dann kein Problem, so viel Elko passt da gar nicht rein.

von Conny G. (conny_g)


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hinz schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> hinz schrieb:
>>> Conny G. schrieb:
>>>
>>>> Einschaltstromstross ca. x3.
>>>
>>> Und der rührt woher? Das wird nämlich ziemlich eng mit der SOA.
>>
>> Einschaltstrom von MR16 Retrospots mit 6,5W.
>> https://www.amazon.de/gp/product/B0112A0FW4/
>
> Da sehe ich dann kein Problem, so viel Elko passt da gar nicht rein.

Ja, eben, das dachte ich mir auch.

von Conny G. (conny_g)


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Platine wird belichtet. Vielleicht wird morgen schon bestückt und 
getestet.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Conny G. schrieb:
> Platine wird belichtet.

Hübsch. Welche Strukturbreiten bekommt man damit hin?

von Conny G. (conny_g)


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hinz schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Platine wird belichtet.
>
> Hübsch. Welche Strukturbreiten bekommt man damit hin?

4mil sicher, 3mil mit kleiner Unsicherheit.

Beitrag "Re: UV-Laserdrucker II"

Wobei man aber sagen muss, dass da von einer Struktur keine echten 3mil 
mehr übrig bleiben, eher nur 2mil.
Heisst also: von 3mil bleibt relativ sicher noch was da :-)

von Conny G. (conny_g)


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So sieht das dann aus.

von Conny G. (conny_g)


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So, ich habe jetzt mal Zeit gehabt die Einschaltstrombegrenzung (ESB) zu 
testen.

Ein Foto: die Schaltung, wie sie nach dem Löten aussieht.

Dann ein paar Oszi-Screenshots mit Y-Raster 200mV, gemessen über einem 
Shunt von 0.1 Ohm, also 100mV = 1A Strom.

Erstes Szenario:
ein LED-Streifen mit 24V / 3.8A / 90W. Mit und ohne ESB, im horizontalen 
Raster von 10ms.
ESB sorgt für einen Anstieg über ca. 10ms.

Zweites Szenario:
Ein 6.5W LED MR16 Spot von Philips, mit und ohne ESB im horizontalen 
Raster von 10ms.
ESB nimmt den ersten starken Spike von 10A runter auf 5-6A und schwächt 
ihn deutlich.
Noch ein Zoom davon auf 2ms horizontal, kaum was zu sehen mit ESB.

Und weil da mit ESB von dem Spike immer noch nichts zu sehen ist, 
nochmal ein Zoom auf 1us und da sieht man dass das nur das Klingeln des 
Einschaltens ist und gar kein Einschalt-Surge.
Der Einschalt-Spike ist mit ESB also komplett weg.

von Conny G. (conny_g)


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Conny G. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Conny G. schrieb:
>>> Nochmal etwas kompakter, jetzt 40x55mm.
>>
>> Wozu die riesige Kühlfläche?
>>
> Ich brauche eine Einschaltverzögerung für 12V / 10A.
> Der MOSFET hat 0.02 Ohm, das ergibt für 10A 2W an Verlustleistung.
> Mit großem Kühlpad bei D2Pak kommt man lt. Appnotes
> (https://www.mouser.com/ds/2/389/cd00004438-953624.pdf) bis auf unter
> 35K/W.
> Das wäre eine Erwärmung von 70K und eine Gehäuse-Temperatur von <= 100
> Grad.
>
> Das ist trotzdem schon grenzwertig (ich hätte lieber <= 60 Grad), aber
> das ist jetzt erstmal ein Prototyp um zu Testen ob es die richtige
> Lösung ist. Für die finale Lösung würde ich wahrscheinlich 4 solcher
> Dinger auf eine Platine packen (gemeinsamer GND dann unten), denn was
> ich "bremsen" will hat 4 Stromkreise, dann sind es nur 2.5A pro Kreis
> und alles easy und ich bekomme es quer auf eine Europlatine.

Habe das ja gerade getestet, das mit der großen Cu-Fläche funktioniert 
so wie berechnet. Nach einigen Minuten mit 11-12A (21 LED Spots à 6,5W = 
11,3A, rechnerisch) wurde der MOSFET ca. 60-70 Grad warm - mit dem 
Finger gemessen, man konnte ihn gerade noch anfassen.
Für die Dauer also nix, aber es liegt im Rahmen der Rechnung mit den 
35-40K/W.

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