Maximaler ESR für Kondensator

[Felix R. (Gast)]

Hallo Ihr mikrocontroller.net User, bin noch ein N00b und brauche etwas 
Hilfe

Mal gleich zu meiner Frage:
Soviel wie ich weiß kann man am ESR eines (Elektrolyth?) Kondensators 
"ablesen", ob er noch in Ordnung oder defekt ist.

Im Internet habe ich schon ein paar Tabellen gesehen, die für eine 
Kapazität X und eine maximale Spannung Y einen maximalen ESR angeben, 
wenn der ESR höher ist dann ist der Kondensator meistens defekt, und 
wenn er niedriger ist dann ist er meistens noch Ok.

Aber für viele Kapazitäten/Spannungen finde ich keine passenden 
Tabellen, deswegen hatte ich den Gedanken, ob es vielleicht eine Formel 
gibt, mit dem man den maximalen ESR für einen Kondensator bestimmen kann 
:/.

Ich weiß zwar, dass es "normale ESR" und "low ESR" Modelle gibt, die 
sich zu mehreren mOhm unterscheiden, aber gibt es so etwas wie eine 
Formel überhaupt/gibt es eine Methode um zu bestimmen wann ein ESR Wert 
"zu hoch" ist?

Hoffe ich habe mich verständlich genug ausgerückt ;)

Gruß und danke im voraus

[jz23 (Gast)]

Da der Hersteller wohl auf dem Gehäuse steht oder zumindest die 
Modellbezeichnung, sollte es ja wohl ein leichtes sein, das Datenblatt 
zu ergooglen und dort nachzuschauen.
Es gibt ja nicht nur "normal" und "Low ESR", sondern gefühlte 20 Serien, 
von denen zehn identische Abmessungen haben, aber völlig verschiedene 
ESR.

[Felix R. (Gast)]

Dass ich auf der Herstellerseite die Datenblätter ansehen kann weiß ich, 
nur gibt kein Hersteller an ab welchem ESR der Kondensator als defekt zu 
bezeichnen ist ... und genau das ist ja mein Problem, denn wie soll ich 
jetzt anhand des ESRs wissen ob ein Kondensator jetzt defekt ist oder 
nicht?

Help :(

[Frank L. (hermastersvoice)]

dafür gibts keine Tabellen oder sonstige Nachschlagewerke. Am sichersten 
fährt man mit Vergleich zwischen dem Messobjekt mit einem frischen C 
derselben Sorte. Ansonsten müssen Erfahrungswerte herhalten.

[Mark S. (voltwide)]

Felix R. schrieb:
> denn wie soll ich
> jetzt anhand des ESRs wissen ob ein Kondensator jetzt defekt ist oder
> nicht?

indem Du überprüfst ob der gemessene Wert innerhalb der Spezifikationen 
des Herstellers liegt.

[Jemand (Gast)]

Hallo

ob ein Elko defekt ist hängt von der Anwendung ab.
Für manche Anwendungen ist das ESR nahezu egal, wenn der Elko jetzt 
nicht ausgelaufen, oder ausgetrocknet ist bleibt der Elko in Ordnung.
Ist der ESR in der Anwendung wichtig, gilt es die richtigen Elkos zu 
wählen die genug Reserven beim ESR und im Temperaturbereich haben - hier 
wird leider gerne gespart und sogar oft unlogisch Designed (Elko 
ausgerechnet an der wärmsten Stelle eingebaut usw.).

Es gibt sogar Anwendungen wo ein zu geringes ESR zu Problemen führt - 
allerdings wird das ESR während des Betriebs und der Alterung nie 
geringer so das wenn das Anfangsdesign korrekt war kein Problem ist.

Abgesehen von augenscheinlich defekten Elkos (geplatzt, 
ausgetrocknet...) ist es nicht möglich zu sagen der Elko ist defekt, 
sondern es ist nur möglich zu sagen der Elko genügt nicht mehr den 
Anforderungen in der jeweiligen Schaltung.

Und erschwerend kommt hinzu das es oft keine klare Grenze zwischen 
Defekt und Heile gibt - mal Funktioniert die Schaltung, mal nicht oder 
nur die Eigenschaften werden schlechter, was man nicht unbedingt sofort 
mitbekommt.

Großzügige aber sinnvolle Auslegung aller Elkowerte und gutes Design der 
beste Weg "defekte" Kondensatoren zu vermeiden - leider sind Elkos auch 
relativ teuer, bzw. besitzen die von so manchen Hersteller sicherlich 
erwünschte Eigenschaft relativ schnell zu altern, zumindest im Vergleich 
zu anderen elektronischen Bauelementen...


Jemand

[Wolfgang (Gast)]

Felix R. schrieb:
> ... und genau das ist ja mein Problem, denn wie soll ich
> jetzt anhand des ESRs wissen ob ein Kondensator jetzt defekt ist oder
> nicht?

Das kommt drauf an, was du als "defekt" bezeichnest. Bezeichnest du ihn 
als defekt, wenn er das 0.5, 1, 2 oder 10-fache des vom Hersteller für 
einen jungfräulichen Kondensator spezifizierten maximalen ESR 
überschreitet. Oder bezeichnest du ihn als defekt, wenn er für die 
Funktion deiner Schaltung kritischen Wert überschreitet - dann hängt es 
von deiner Schaltung ab.

Die Klassifizierung als "defekt" setzt bei sich allmählich ändernden 
Parametern Kriterien voraus, die du selber festlegen kannst. Bei einer 
Glühbirne ist das einfach, wenn man das Durchschmelzen des Glühfadens 
als Kriterium wählt.

[Til Sitter (Gast)]

Nimm als ungefähren Richtwert meine Tabelle die sich seit 20 Jahren
recht gut bewährt hat, etwas + / - bei den Werten kann man ruhig
tolerieren, kommt auch drauf an ob man Markenware vor sich hat
oder Chinamüll.

Grüße

[Bernhard D. (bdrescher)]

Ich würde die Festlegung des maximal tollerierbarem ESR (oder des 
minimalen) anhand von zwei Entscheidungen festlegen:
1. Maximaler lade / entlade Strom: da der ESR ja in Serie zur Cap 
betrachtet wird, so limitiert er den maximalen Lade und Entladestrom, 
sowie die Zeit in x*t=x*ESR*C um die Kapazität auf einen gewünschten 
Restfehler aufzuladen.
2. Wechselwirkung mit OPVs/Schwingkreisen: Der ESR beeinflusst die Lage 
von Pol und Nullstellen in Feedbackschaltungen (siehe z.b. 
Referenzbuffering, wo manchmal explizit Widerstände vor Kapazitäten 
platziert werden oder hohe ESR Caps - z.b. tantalum - genutzt werden). 
Weiterhin können switched cap Schaltungen (bspw. Ungebufferte 
Referenzeingänge bei ADCs) durch parasitäre Ls schwingen beim nachladen. 
Um den Restfehler zu minimieren müssen diese dann resistiv gedämpft 
werden (ESR darf höher sein).

Grüße,
Bernhard