Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kondensatoren in Reihe - Symmetrierung hoch- oder niederohmig?


von cpypste (Gast)


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Mal davon abgesehen, dass die Symmetrierung durch Widerstände nicht 
optimal ist - müssten die Parallelwiderstände hoch- oder niederohmig 
sein? Ich habe in zwei Application Notes zwei widersprüchliche Angaben 
gesehen. Einmal wird der Widerstand aus Umax und Ileak berechnet 
(relativ hochohmig). Im anderen Text heißt es "Damit dieser effizient 
ist, muss der Widerstand deutlich kleiner,
z. B. Faktor 1/10, gewählt werden, als der innere Parallelwiderstand der 
einzelnen Zellen." Das wäre ja sehr niederohmig.
Was denn nun? Ich würde es eh nicht passiv machen, aber das verwirrt 
mich jetzt gerade.

von hinz (Gast)


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cpypste schrieb:
> innere Parallelwiderstand

Kann es sein, dass du den mit dem ESR verwechselst?

von klara (Gast)


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Hochohmig ist wohl die richtige wahl wenn die spannung stetig anliegt. 
Wenn die spannung jedoch dynamisch sich ändert, muss man die werte 
entsprechend verkleinern.

von cpypste (Gast)


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Inwiefern liegt die Spannung denn stetig an? Im Betrieb sinkt sie 
schließlich ab?

von cpypste (Gast)


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hinz schrieb:
> Kann es sein, dass du den mit dem ESR verwechselst?

Wo steht der korrekte Wert denn? Im Datenblatt gibts nur den ESR.

von hinz (Gast)


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cpypste schrieb:
> hinz schrieb:
>> Kann es sein, dass du den mit dem ESR verwechselst?
>
> Wo steht der korrekte Wert denn? Im Datenblatt gibts nur den ESR.

Aber Umax und Ileak steht drin, Und mit URI hat man dann eben den EPR.

von klara (Gast)


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Der kern der frage ist eigentlich, wie viel unsymmetrie darf ich 
zulassen?
Je weniger, desto kleiner die widerstände.

von cpypste (Gast)


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hinz schrieb:
> Aber Umax und Ileak steht drin, Und mit URI hat man dann eben den EPR.

Ah, und dann sollte der Parallelwiderstand zwischen 0,5* und 0,1*EPR 
liegen?

von cpypste (Gast)


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Na mal ganz konkret, 4* 15F/3V  (Umax 3,3V, Ileak 35uA) in Reihe.
Mit der EPR-Formel von eben komme ich auf 9k bis 47kOhm für den 
Parallelwiderstand. Wie entscheide ich nun?

von Robert M. (r0bm)


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cpypste schrieb:
> Na mal ganz konkret, 4* 15F/3V  (Umax 3,3V, Ileak 35uA) in Reihe.
> Mit der EPR-Formel von eben komme ich auf 9k bis 47kOhm für den
> Parallelwiderstand. Wie entscheide ich nun?

Der Parallelwiderstand sollte einen zusätzlichen Leckstrom verursachen 
der min. 10x höher als der Leckstrom des C ist, in diesem Fall wären 
z.B. 8,2kOhm oder weniger angemessen.

von Klaus (Gast)


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Robert M. schrieb:
> Der Parallelwiderstand sollte einen zusätzlichen Leckstrom verursachen
> der min. 10x höher als der Leckstrom des C ist,

und entlädt den Kondensator 10 mal so schnell. Das bekommt man auch hin, 
wenn man die Kapazität um den Faktor 10 verkleinert.

MfG Klaus

von Bentschie (Gast)


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cpypste schrieb:
> Na mal ganz konkret, 4* 15F/3V  (Umax 3,3V, Ileak 35uA) in Reihe.
> Mit der EPR-Formel von eben komme ich auf 9k bis 47kOhm für den
> Parallelwiderstand. Wie entscheide ich nun?

Wenn du es ganz genau wissen willst wird das natürlich etwas 
komplizierter.

Hintergrund:
Angenommen die Kondensatoren werden dauerhaft an 12V gehängt. Da DC, 
stellt sich jetzt die Spannung nur entsprechend der Leckströme ein. Also 
hat ein Kondensator etwas mehr Spannung als die anderen. Dieser altert 
dann auch schneller.

Jetzt schaltet man also dem internen "Leckstromwiderstand" einen 
externen parallel, und zwar so, das auch im ungünstigsten Fall die 
Maximalspannung des einzelnen Kondensators nicht überschritten wird.
Das ist ganz erheblich davon abhängig,
1. wie weit die "Leckstromwiderstände" streuen können
2. wieviel Spannungsreserve vorhenden ist, bis die einzelne Zelle an das 
Absolute max kommt.
Oder anders herum betrachtet, man "linearisiert" mit den externen 
Widerständen die Streuung der interen Leckströme.

Als Faustfomel sagt der Zelllenhersteller also der Symetrierstrom sollte 
10x typ Leckstrom sein. Dass passt in den meisten typischen 
Anwendungsfällen.
Es gilt einfach gesagt, je niederohmiger um so besser symetriert.
Für die Verluste ist Hochohmig besser. Der günstigste Auslegungspunkt 
wird also von deiner Auswahl (Spannungsreserve je Zelle, tolerierbare 
Verluste,...) abhängig.

von Robert M. (r0bm)


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Klaus schrieb:
> und entlädt den Kondensator 10 mal so schnell.

Verweigert die Stromquelle die Arbeit wenn ein paar hochohmige 
Widerstände dazustoßen?

von my2ct (Gast)


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Bentschie schrieb:
> Angenommen die Kondensatoren werden dauerhaft an 12V gehängt. Da DC,
> stellt sich jetzt die Spannung nur entsprechend der Leckströme ein. Also
> hat ein Kondensator etwas mehr Spannung als die anderen.

Bei Serienschaltung gibt es nur einen Strom und der ist überall 
gleich.

Für die Spannungsverteilung kommt es also drauf an, wie der Leckstrom 
von der Spannung abhängt, wie er von der Temperatur abhängt und wie hoch 
Temperaturunterschiede sind. Je ähnlicher die Kondensatoren in ihrem 
Verhalten sind, um so größer können die Widerstände sein. Widerstände 
mit passender nichtlinearer Strom-Spannungskennlinie (Diode, Z-Diode, 
aktiver Eingriff) können hier besonders effektiv sein.

Geht es um einen Einzelaufbau?

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