Ich möchte mir für den Modellbau einen großen Kondensator (für X Volt mit Y µF) aus mehreren kleineren (und baugleichen) Kondensatoren zusammenbauen. Meine Frage ist jetzt, gibt es einen praktischen Unterschied, ob ich dafür mehrere Kondensatoren (für X Volt gebaut) parallel schalte, oder ob ich mehrere Kondensatoren (mit [Anzahl der Kondensatoren]*Y µF) in Serie zusammenschalte? Rechnerisch, also theoretisch, besteht ja logischerweise kein Unterschied. Aber gibt es dazu in der Praxis Anhaltspunkte, welchen Weg man lieber gehen sollte? Entladezeiten, maximal lieferbare Stromstärke, ... oder sonst etwas, woran man vielleicht als Anfänger nicht gleich denkt? Danke für Antworten!
Bei Parallelschaltung wird die Kapazität immer größer, bei Reihenschaltung immer kleiner. Die Spannungsfestigkeit bleibt bei Parallelschaltung gleich, bei Reihenschaltung wird sie größer.
Reihenschaltung erfordert Parallelwiderstände um gleichmäßige Spannungsaufteilung zu gewährleisten, Parallelschaltung nicht.
definiere großen Kondensator, große Spannung oder große Kapazität? Wenn du nur die Energie betrachtest sind beide ähnlich groß. Die mit den großen Spannungen verbrauchen mehr Platz bei der Isolierung. haben aber weniger Problem mit dem Innenwiderstand.
inschenöhr schrieb: > Rechnerisch, also theoretisch, besteht ja logischerweise kein > Unterschied. Äh, logischer Weise doch. Sonst wäre es ja ein und das selbe..
inschenöhr schrieb: > ... oder sonst etwas, woran man vielleicht als Anfänger nicht gleich > denkt? Der Katastrophenfall? Bei Parallelschaltung hast Du den Salat, wenn einer der Kondensatoren für Gleichstrom leitend würde - wie bei einem einzelnen auch.
Ah ja, vielen Dank schon mal! Also Parallelwiderstände und vor allem ESR-Werte sind schon mal gute Stichworte bezüglich der Unterschiede. Also bei der Reihenschaltung hat man evtl. Probleme mit dem steigenden ESR, weiß jemand sich das auf die lieferbare Stromstärke oder Wärmeentwicklung auswirkt? Bzw. wo könnte man da genaueres dazu nachlesen, was für den praktischen Anwender relevant ist und sich nicht -wie die meisten Seiten, die google ausspuckt- auf die oberflächliche Theorie von Reihen- und Parallelschaltung von Kondensatoren beschränkt? Grüße
"Also bei der Reihenschaltung hat man evtl. Probleme mit dem steigenden ESR, weiß jemand sich das auf die lieferbare Stromstärke oder Wärmeentwicklung auswirkt?" Ob man da Probleme mit dem ESR bekommt, hängt wie immer von der Anwendung ab. Was soll es denn werden? Je höher der ESR, desto geringer die maximale Stromstärke. Die Wärme teilt sich auf mehrere Bauteile auf. https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0205141.htm https://www.elektronikpraxis.vogel.de/kondensatoren-was-sie-bei-der-auswahl-beachten-sollten-a-554513/ MfG
:
Bearbeitet durch User
Reihenschaltung macht fast niemand, außer bei den xFarad Kondensatoren bei denen es keine mit höherer Spannung gibt. Deshalb ist für den allgemienen Fall die Sache klar - mach Parallelschaltung wie alle anderen auch.
Helmut S. schrieb: > Reihenschaltung macht fast niemand, außer bei den xFarad Kondensatoren > bei denen es keine mit höherer Spannung gibt. Ich wage zu widersprechen. Reihenschaltung kommt recht häufig bei Impedanzanpassungs Netzwerken im HF Bereich vor. Bei RFID kommt an der Antenne nach Impedanzwandlung schon gern mal 100V zusammen, und so ein 0402 Kondensator mit 100V Spannungsfestigkeit ist häufig teurer als zwei 50V Typen. Hat auch Vorteile bei den Toleranzen weil sich - genau wie die Kapazität - auch der Fehler halbiert.
> Hat auch Vorteile bei den Toleranzen weil sich - genau wie die Kapazität
- auch der Fehler halbiert.
Das stimmt schon mal gar nicht.
Natürlich sind 10% von 50pF nur 5pF statt 10pF von 100pF, aber
prozentual sind das in beiden Fällen 10% Fehler von der Gesamtkapazität.
Vielen Dank, hat mir schon mal sehr weitergeholfen! Das ganze soll in Richtung Superkondensator als Stromversorgung gehen, ich werde wohl einfach mal ein bisschen damit experimentieren und versuchen, wie sich die Kondensatoren verhalten, auch im Vergleich mit Akkus. Grüße
Helmut S. schrieb: >> Hat auch Vorteile bei den Toleranzen weil sich - genau wie die Kapazität > - auch der Fehler halbiert. > > Das stimmt schon mal gar nicht. > > Natürlich sind 10% von 50pF nur 5pF statt 10pF von 100pF, aber > prozentual sind das in beiden Fällen 10% Fehler von der Gesamtkapazität. Was er gemeint haben dürfte ist, daß sich bei der Reihen- genauso wie bei der Parallelschaltung die Toleranzen der Einzelbauteile im Mittel(!) aufheben. Das setzt natürlich voraus, daß die Bauteilwerte symmetrisch um den Nennwert verteilt sind.
Axel S. schrieb: > Helmut S. schrieb: >>> Hat auch Vorteile bei den Toleranzen weil sich - genau wie die Kapazität >> - auch der Fehler halbiert. >> >> Das stimmt schon mal gar nicht. >> >> Natürlich sind 10% von 50pF nur 5pF statt 10pF von 100pF, aber >> prozentual sind das in beiden Fällen 10% Fehler von der Gesamtkapazität. > > Was er gemeint haben dürfte ist, daß sich bei der Reihen- genauso wie > bei der Parallelschaltung die Toleranzen der Einzelbauteile im Mittel(!) > aufheben. Das setzt natürlich voraus, daß die Bauteilwerte symmetrisch > um den Nennwert verteilt sind. So ist es. Das funktioniert nicht nur auf dem Papier sondern auch in der Praxis.
Angehängte Dateien:
-
5F-25V_SCap.jpg
160 KB
inschenöhr schrieb: > Das ganze soll in > Richtung Superkondensator als Stromversorgung gehen Ich habe mal eine kleine Notstromversorgung mit einer Bank von 20 Kondensatoren je 25 F und 2,7 V (-> 5 F, 27 V) gemacht, mit Ladeschaltung, Step-up-Ausgangsspannungswandler für 24 V und mehr. Ich habe auch noch einige Leiterplatten davon. Wenn dich das interessiert, kann ich dir eine PN schicken, dafür musst du aber angemeldet sein. DZDZ
Gute Idee mit den 20 Goldcaps. Gibts schon Erfahrungen, wie lange die 24V bei entsprechender Stromentnahme stehen? Würde bei uns prima in eine Industriesteuerung passen, wo sich bei Stromausfällen NO-Magnetventile öffnen, dies sollte jedoch nicht sofort geschehen VG Micha
Hallo "Das ganze soll in Richtung Superkondensator als Stromversorgung gehen,..." dann bleibt dir leider nur die Reihenschaltung - soweit mir bekannt ist bei 5,5V bei allen "Superkaps" im Kapazitätsbereich von vielen Farad schon das Maximum erreicht, notwendig sind dann leider noch Parallelwiderstände zwecks Symmetrie der Spannungen über die einzelnen C notwendig - und somit störende Verluste. Für Superkondensatoren spricht das man sie (nahezu) beliebig oft Laden und entladen kann und das bei recht hohen Strömen welche aber leider selten so hoch sind wie bei "normalen" Kondensatoren und das ganze dann auch noch abhängig von genauen Typ der Supercaps ist - praktisch sind hohe zulässige Lade- und Entladeströme leider mit hohen Preis und großer Bauweise verbunden. Als weiterer Vorteil kommt die recht geringeTemperaturabhängigkeit der nutzbaren Kapazität hinzu. Das war es aber auch schon fast - Ansonsten : Akkumulatoren bieten ein deutlich besseres Kapazität / Volumen Verhältnis, sie sind selbst bei teurer Chemie pro Wh deutlich Preiswerter als "billige" Supercaps. Fertige Ladeschaltungen gibt es zu hauf - die Bauformen, insbesondere im LiIonen Bereich sind unglaublich vielfältig und vor allem leicht beschaffbar (allerdings nur Online - aber Supercaps bekommt man auch nicht im Laden um die Ecke). Und leider sind die Supercaps auch je nach Technologie mehr oder weniger eng mit Akkumulatoren verwandt und somit weniger als "normalen" Kondensatoren zu werten was leider die Nachteile von Chemischen Bestandteile und Vorgänge nach sich zieht (Veränderungen der Eigenschaften , Verluste durch Nutzung und Reaktionen ) Im Hobbybereich gibt es eigentlich kaum wirklich sinnvolle Anwendungen - ein Elektisches Bahnnetz oder ein richtiges E-Auto wird man eher selten als Hobbyist Betreiben bzw. Entwickeln und Bauen - für den Modellbaubereich sind Supercaps fast immer zu groß, als Energiespeicher für die kleine Hobby-Inselstromversorgung wird die Sache sehr schnell sehr sehr teuer. Bleibt eigentlich nur die Pufferung von Kleinstverbrauchern bzw. Nutzung im Energy Harvesting, wie sinnvoll zumindest der zweite genannte Einsatzbereich wirklich ist soll jeder für sich selbst entscheiden... Jemand
Michael B. schrieb: > Gibts schon Erfahrungen, wie lange die 24V bei > entsprechender Stromentnahme stehen? Hallo Michael, das Ganze ist ein Hutschienen-Modul, gedacht um einen µC noch eine Weile (~3 Minuten bei Nennlast) bei Stromausfall weiter zu betreiben. Mit dem DC-DC-Wandler werden die 24 V bis zu einer Kondensatorentladung herunter bis ca. 12 V aufrecht erhalten. Daten, die ich damals aufgenommen habe: - Nominelle Eingangsspannung: 24 V - Maximale Stromaufnahme: Ladestrom + Ausgangsstrom - Ladestrom ca. 600 mA - Ladezeit: Ca. 3 Minuten - Ausgangsspannung bei entladener Kondensator-Bank*: Eingangsspannung - 0,8 V - Ausgangsspannung bei geladener Kondensator-Bank**: 24 V - Kapazität der Kondensator-Bank: 5 F, 25 V - Gespeicherte Energie bei 24 V: 1440 Ws - Nennlast: 250 mA - Max. Ausgangsstrom: Abhängig von Ladezustand, siehe Anmerkung - Entnehmbare Energie bei Nennlast***: Ca. 1080 Ws (ca. 75 % der gespeicherten Energie) - Laufzeit bei Nennlast: ca. 3 Minuten * Die Ausgangsspannung ist auch bei geladener Kondensator-Bank mindestens Eingangsspannung - 0,8 V, also z. B. bei 25 V am Eingang ist sie 24,2 V. ** Sobald die Kondensatorspannung groß genug dafür und die Eingangsspannung < ca. 24,8 V ist, erzeugt der interne DC-DC-Wandler die 24 V-Ausgangsspannung. *** Die entnehmbare Energie ist abhängig von der Last. Bei kleinen Lasten kann sie weit über 75 % liegen, bei großen deutlich darunter. Anmerkung: Den maximalen Ausgangsstrom habe ich sicherlich bestimmt, aber keine Messwerte mehr vorliegen. Er müsste min. ca. 0,5 A bei auf 50% Spannung (25 % Energie) entladener Kondensator-Bank sein und steigt mit der Spannung der Kondensatoren.
Michael B. schrieb: > Gute Idee mit den 20 Goldcaps. Goldcaps sind das nicht. Die haetten hohe ESR Werte, sind m.W. eher tauglich, um eine Standby Versorgung aufrechtzuerhalten. (Z.B. waehrend Batteriewechsel nicht alles durch Stromunter- brechung resettet zu kriegen bzw. Einstellungen zu verlieren.)
Beitrag #5771204 wurde von einem Moderator gelöscht.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.