Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elko & hoher Luftdruck?


von pb1966 (Gast)


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Hallo,

hat jemand Erfahrung wie sich Elkos zb. 1000uF/50V Typen bei hohem 
Luftdruck von 20bar verhalten? Würde der vlt. implodieren ?

pb1966

: Verschoben durch User
von Sven D. (Gast)


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Kommt wohl drauf an ob der Elko eine Art Sollbruchstelle zum Dampf 
ablassen hat.

von Testbenutzer (Gast)


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Dafür gibt es Tantal oder Folien Kondensatoren.

von Michael K. (Gast)


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Da kann ich auch nur Vermutungen anstellen.
Das Gehäuse wird nicht 100% gasdicht sein, also vermutlich wird die 
eingeschlossene Luft einfach nur komprimiert ohne das das große 
Auswirkungen hat.
Schnelle Druckänderungen könnten problematisch werden.

Wir experimentieren gerade mit druckneutralen Verguss und müssen bis auf 
600bar rauf. (Tiefsee)
Die meisten Bauteile sind davon völlig unbeeindruckt, weil wegend der 
Lötprofile eingeschlossene Luft ohnehin ein Problem wäre.
Auf Elkos verzichten wir trotzdem, aus vielen Gründen.
Hochkapazitive Kerkos können Elkos oft ersetzen und sind keine 
Sollbruchstelle.

Mach 20 Proben und hau die in den Drucktank, wenn Du sicher sein willst.
Ich erwarte da keine großen Probleme.

von Michael K. (Gast)


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Testbenutzer schrieb:
> Tantal

Wer setzt denn diese Zündkapseln noch ein?
1000uF/50V in Folie stelle ich mir auch spannend vor.

von Olaf (Gast)


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> Luftdruck von 20bar verhalten? Würde der vlt. implodieren ?

Ich denke das wird stark davon abhaengen mit welcher Geschwindigkeit du 
den Druck aenderst. Bei hoher Geschwindigkeit koennte ich mir in der Tat 
vorstellen das er nach innen gebogen wird.
Was ich mir aber auch vorstellen kann, der Druck baut sich langsam und 
harmlos im inneren auf und wenn du wieder auf Normaldruck gehst dann 
drueckt er von innen den Elkosaft raus.

Olaf

von hinz (Gast)


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Michael K. schrieb:
>> Tantal
>
> Wer setzt denn diese Zündkapseln noch ein?

Zündkapseln sind das nur wenn sie von Ahnungslosen eingesetzt werden.

von Michael K. (Gast)


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hinz schrieb:
> Zündkapseln sind das nur wenn sie von Ahnungslosen eingesetzt werden.

Jaja, blabla.

Seit den hochkapazitiven Kerkos gibt es einfach keinen Grund mehr für 
Tantal.
Ausserdem braucht man dafür seltene Erden die nur in Konfliktgebieten 
Afrikas abgebaut werden, was die bewaffneten Konflike dort ja auch am 
Leben hält.

Tantal ist der große Spaß bei einer MTBF und Sicherheitanalyse.
Wenn das Verhalten im Fehlerfall 'Feuer' ist, kannst Du in vielen 
Bereichen nach Hause gehen.

von hinz (Gast)


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Michael K. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Zündkapseln sind das nur wenn sie von Ahnungslosen eingesetzt werden.
>
> Jaja, blabla.

Dann lass halt dein Blabla sein.


> Seit den hochkapazitiven Kerkos gibt es einfach keinen Grund mehr für
> Tantal.

Wie oft die MLCC mit Kurzschluss ausfallen...


> Ausserdem braucht man dafür seltene Erden die nur in Konfliktgebieten
> Afrikas abgebaut werden, was die bewaffneten Konflike dort ja auch am
> Leben hält.

Das Märchen ist bekannt. Tantal gehört nicht zu den seltenen Erden, und 
das allermeiste ist Nebenprodukt der Zinnverhüttung.


> Tantal ist der große Spaß bei einer MTBF und Sicherheitanalyse.
> Wenn das Verhalten im Fehlerfall 'Feuer' ist, kannst Du in vielen
> Bereichen nach Hause gehen.

Das wird der Grund sein weshalb Tantalelkos im MIL und Aerospace so 
gerne verwendet werden.

von Versdichter (Gast)


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pb1966 schrieb:

> hat jemand Erfahrung wie sich Elkos zb. 1000uF/50V Typen bei hohem
> Luftdruck von 20bar verhalten? Würde der vlt. implodieren ?


IMHO sollte die Spannungsfestigkeit abnehmen.

von Versdichter (Gast)


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hinz schrieb:
> Das Märchen ist bekannt. Tantal gehört nicht zu den seltenen Erden

Ja, nee, is klar, alles Märchen: https://en.wikipedia.org/wiki/Coltan

von Joachim B. (jar)


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hinz schrieb:
> Das wird der Grund sein weshalb Tantalelkos im MIL und Aerospace so
> gerne verwendet werden.

sind da nicht viele Entwicklungen veraltet?
Aber man will natürlich altbekannte Probleme nicht durch neue Probleme 
ersetzen, DC-Bias, Spannungsderating, Microfonie.
Nicht alles Neues ist frei von neuen Problemchen :)

von Nils P. (torus)


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Versdichter schrieb:
> hinz schrieb:
>> Das Märchen ist bekannt. Tantal gehört nicht zu den seltenen Erden
>
> Ja, nee, is klar, alles Märchen: https://en.wikipedia.org/wiki/Coltan

Hinz sein Bruder ist wahrscheinlich Warlord im Kongo. Ansosten kann ich 
mir nicht erklären, warum er hier die Lanze für Tantal Elkos hochhält.

von Der Andere (Gast)


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Nils P. schrieb:
> Hinz sein Bruder ist wahrscheinlich Warlord im Kongo.

Dummschwätzer!

von hinz (Gast)


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Nils P. schrieb:
> Hinz sein Bruder ist wahrscheinlich Warlord im Kongo. Ansosten kann ich
> mir nicht erklären, warum er hier die Lanze für Tantal Elkos hochhält.

Sprich mit deinem Psychiater darüber.

von hinz (Gast)


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Versdichter schrieb:
> hinz schrieb:
>> Das Märchen ist bekannt. Tantal gehört nicht zu den seltenen Erden
>
> Ja, nee, is klar, alles Märchen: https://en.wikipedia.org/wiki/Coltan

https://de.wikipedia.org/wiki/Metalle_der_Seltenen_Erden

von pb1966 (Gast)


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Hallo, es geht hier nicht um Tantal sondern um Elkos zb. den Panasonic 
Radial Typ FM low impedance. Also bitte nicht abschweifen!

von hinz (Gast)


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pb1966 schrieb:
> Hallo, es geht hier nicht um Tantal sondern um Elkos zb. den
> Panasonic
> Radial Typ FM low impedance. Also bitte nicht abschweifen!

Olaf hat bereits alles relevante gesagt

von Versdichter (Gast)


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hinz schrieb:

> Olaf hat bereits alles relevante gesagt

Nein, Oalf hat nix zu den elektrischen Eigenschaften gesagt, 
Datenblattverweise auch Null.

von Octopus (Gast)


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Die Tiefsee-Erfahrungen von Michael K. kann ich bestätigen; hatte 
seinerzeit für einen Tiefsee-Probensammler eine Elektronikbaugruppe 
entwickelt und dabei Elkos verwendet. Das Sammlergehäuse war mit 
Terpentin gefüllt und hatte eine Membran zum Druckausgleich. 
Einsatztiefe war 6000m. Als das Gerät vom Einsatz zurückkam, steckten 
nur noch die Drähte der Elkos in der Leiterplatte, der Rest schwamm in 
der Flüssigkeitsfüllung herum. Die Mission war trotzdem erfolgreich, 
also haben die Elkos vermutlich am Meeresgrund noch funktioniert und 
sich erst beim Auftauchen zerlegt. Habe damals nicht untersucht, ob die 
Lösemitteleigenschaften des Terpentins oder die Druckverhältnisse 
ursächlich waren, sondern für das nächste Design auf Folien- und 
Tantalkondensatoren umgestellt. Seitdem an dieser Stelle keine Probleme 
mehr gehabt.

von Versdichter (Gast)


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https://www.vishay.com/docs/28357/productsafety.pdf


Zitat:
"Do not expose capacitors to overpressure.
Maximum operating pressure is 150 kPa. Higher pressure may cause a short 
circuit."

Die Umrechnung von kPA in bar schaffst doch hoffentlich selbstständig?!

von pb1966 (Gast)


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Versdichter schrieb:
> https://www.vishay.com/docs/28357/productsafety.pdf
>
> Zitat:
> "Do not expose capacitors to overpressure.
> Maximum operating pressure is 150 kPa. Higher pressure may cause a short
> circuit."
>
> Die Umrechnung von kPA in bar schaffst doch hoffentlich selbstständig?!

Danke 1,5bar.. da muss mir wohl was einfallen lassen :-((

von Jens G. (jensig)


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Michael K. schrieb:

>Da kann ich auch nur Vermutungen anstellen.
>Das Gehäuse wird nicht 100% gasdicht sein, also vermutlich wird die
>eingeschlossene Luft einfach nur komprimiert ohne das das große
>Auswirkungen hat.

Ich weis nicht, ob ich eine Entwicklung verschlafen habe. Aber bisher 
dachte ich, daß Elkos auch heute noch möglichst 100%ig dicht sein 
sollten.
So gesehen kann ich mir auch schlecht vorstellen, daß ein Elko so 
konstruiert ist, daß ein Druckausgleich ermöglicht wird (auser 
vielleicht ein Überdruckventil bzw. Sollbruchstellen für Überdruck von 
innen).
Ich würde also davon ausgehen, daß ein Elko bei 20bar schon etwas 
kleiner und unförmiger werden kann.

von oszi40 (Gast)


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Octopus schrieb:
> nur noch die Drähte der Elkos in der Leiterplatte,

Sobald da etwas Luft drin ist, wird es sie unter Druck zusammendrücken 
wie jede leere Blechdose!

von my2ct (Gast)


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Michael K. schrieb:
> Wer setzt denn diese Zündkapseln noch ein?
> 1000uF/50V in Folie stelle ich mir auch spannend vor.

Wer beteibt da unten seine Elektronik schon über einen 
Einweggleichrichter an 50Hz ...

Es gibt inzwischen Schaltungstechniken, die solche Klopper obsolet 
machen.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Octopus schrieb:
> Das Sammlergehäuse war mit
> Terpentin gefüllt und hatte eine Membran zum Druckausgleich.

Warum bitte Terpentin?
Das greift doch die Gummis an?

von Versdichter (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Octopus schrieb:
>> Das Sammlergehäuse war mit
>> Terpentin gefüllt und hatte eine Membran zum Druckausgleich.
>
> Warum bitte Terpentin?
> Das greift doch die Gummis an?

--weil es am Besten zur der auch ansonsten reichlich unglaubwürdigen 
story passt und der Autor nicht wusste wie Petroleum geschrieben wird.

von Peter R. (pnu)


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Hast Du noch nie einen Elko von etwa der Größe 1000µF/50V mit dem 
Seitenschneider auseinander gepult?
Der ist doch wirklich nicht so giftig, dass man das nicht machen dürfte.

Da schau Dir die Zueitungsbänder aus Alu an: Die verlaufen von der 
Bodenplatte zum Wickel in einem  Hohlraum. Bei hohem Druck wird der 
zusammengepresst, der Elko dürfte wohl hohle Backen bekommen.

Die Dichtung in der Bodenplatte besteht aus einer Gummifolie, die am 
Rand und an den Durchführungen durch Pressung für Dichtigkeit sorgt.

Das reicht halt nur für wenig Druck wie er bei 105 Grad entsteht aber 
nicht für 20 bar. Nicht umsonst ist Austrocknung ein häufiger Fehler bei 
Elkos.

Bei Dauerdruck wird der Innenraum durch Diffusion durch die Bodenplatte 
bald auch 20 bar sein. Wenn danach wieder 1 bar kommt, wirds lustig.

Abgesehen davon: die Sollbruchstellen am Alugehäuse sind für "kochenden" 
Elko ausgelegt, bei wenigen  bar. Die dürften bei 20bar schon längst die 
Grätsche gemacht haben.

von Röhry (Gast)


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Dicken ELKOs aussuchen und mit einem Bagger drüber fahren.

Mußt nur das Gewicht des Baggers ausrechnen. Anschließend den Rest des 
ELKOs begutachten. Alles klar?

von Wollvieh W. (wollvieh)


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Bei vielen Geräten steht mittlerweile in der Anleitung eine zulässige 
Aufstellhöhe von 0-3000 m oder sogar noch knapper. Neben der üblichen 
Funktion als juristischer Ablaßbrief werden da schon technische Gründe 
mitspielen.

Es gibt ja noch andere Bauteile mit Lufteinschlüssen und Öffnungen, 
Quarze, Glasdioden.

20 bar sind immerhin um die 21 Kurztonnen pro Quadratfuß, das ist schon 
eine Hausnummer. :)

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Wollvieh W. schrieb:
> 20 bar sind immerhin um die 21 Kurztonnen pro Quadratfuß, das ist schon
> eine Hausnummer. :)

Das versteht doch kein Mensch. Wieviel ist das in Autos pro 
Fußballplatz?

von Wollvieh W. (wollvieh)


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Peter R. schrieb:
> Hast Du noch nie einen Elko von etwa der Größe 1000µF/50V mit dem
> Seitenschneider auseinander gepult?

Ich hab sie immer mit dem Märklintrafo zerlegt, das ging schneller. 
Besonders auf der Stellung für Richtungswechsel. :)

> Abgesehen davon: die Sollbruchstellen am Alugehäuse sind für "kochenden"
> Elko ausgelegt, bei wenigen  bar. Die dürften bei 20bar schon längst die
> Grätsche gemacht haben.

Soll keine Spitzfindigkeit sein, aber das Alu ist an den gekerbten 
Stellen innen glatt, d.h. mechanisch keine so perfekte Sollbruchstelle 
wie in die andere Richtung. Und wird vielleicht vom Wickel so gebremst, 
daß es sich nicht weit genug bewegen kann, um zu reißen, dann drückts 
den Elko von allen Seiten ein. Da aber ohnehin ein Druckwechsel erfolgt, 
ist dieses Detail letztlich egal.

War hier nicht neulich ein Foto von einem (dann ehemaligen) Güllefaß mit 
um die 0,5 bar Unterdruck?

Ich würde ja mal in den militärischen Bereich schauen. Vielleicht gibts 
ja Bauteile, die für so hohe Drücke spezifiziert sind (früher gabs doch 
Elkos mit Glasdurchführungen...) oder Bauvorschriften, wie man den Druck 
zuverlässig begrenzt. Mond- und sonstige Raketen haben ja auch einiges 
zu erleiden, und ich glaube, da sind teils auch Elektronikbaugruppen 
direkt in der (Treibstoff-)Suppe eingelegt.

von Martin S. (sirnails)


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Selbstverständlich sind Kondensatoren nicht druckfest.

Im Kondensatoren ist viel Luft eingeschlossen. Man würde sie auch gar 
nicht rausbekommen, und wenn man sie rausbekommen würde, dann wäre sie 
spätestens nach ein paar Wochen wieder drinne. Nicht umsonst macht man 
sich bei Unterdruck Bauteilen die Arbeit, die Luft in einem Glaskolben 
auszuschließen.

Wie schon gesagt wurde wäre es sinnvoller, ein Design zu verwenden, dass 
Druck geeignet ist. Und es wäre natürlich auch sinnvoll ein Gehäuse zu 
verwenden, dass einen derartigen Druckanstieg erst gar nicht erlaubt.

von Versdichter (Gast)


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pb1966 schrieb:
> Versdichter schrieb:

>> Zitat:
>> "Do not expose capacitors to overpressure.
>> Maximum operating pressure is 150 kPa. Higher pressure may cause a short
>> circuit."

> Danke 1,5bar.. da muss mir wohl was einfallen lassen :-((

Wahrscheinlich musst du den Druck mechanisch abfangen, Kondensatoren die 
20 bar ab können (entspricht der Tauchtiefe eines U-Bootes von ca 200m) 
dürfte es auf dem Markt kaum geben. Schau mal, was Verguss mit 
Vergussmasse bspw- Kunstharz bringt, das ist eine erprobte Technik.
Eine weitere Variante wäre der Einbau in eine druckfeste Hülle, quasi 
ein Mini-Uboot. So ähnlich sollten Unfalldatenrecorder wie die 
BlackBoxes im Flugzeug aufgebaut sein. Recherche nach Gehäusedesign mit 
der passenden IP Schutzklasse resp. IK-Stoßfestigkeitsgrad dürfte auch 
helfen.

https://www.graphicnews.com/de/pages/31578/AVIATION-Aufbau-der-Black-Box-

von Achim B. (bobdylan)


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Jens M. schrieb:
> Warum bitte Terpentin?
> Das greift doch die Gummis an?

Die machens wahrscheinlich ohne Gummi.

von Octopus (Gast)


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Das Terpentin war einer Vorgabe des Mechanikspezialisten zu verdanken; 
möglicherweise wegen der Schmiereigenschaften für die beweglichen Teile 
des Sammlers (Mehrwegeventil etc.), vielleicht auch wegen anderer 
Gründe. Vermutlich gibt es für den Zweck besser geeignete Flüssigkeiten, 
und wahrscheinlich werden sie heute auch dafür eingesetzt. Wissen tu 
ich's nicht, das Ganze ist 25 Jahre her und war nur ein kurzes 
Zwischenspiel für mich.

Die Gummiteile der Elkos hatten sich übrigens nicht aufgelöst, sondern 
schwammen im Terpentin herum.

Kern meiner Aussage war, daß die Elkos den Druckanstieg beim Versenken 
offenbar überstanden haben und sich ihr Innendruck dem der umgebenden 
Flüssigkeit angepaßt hat, daß aber beim Auftauchen der Umgebungsdruck 
schneller abgenommen hat, als der Innendruck sich angleichen konnte, und 
das dann die Alubecher von den Bodenstücken gehoben hat; vielleicht war 
die mechanische Verbindung da bereits durch die Lösemitteleigenschaften 
des Terpentins geschwächt.

Für Deinen Fall (Luft statt Flüssigkeit, 20 statt 600 bar) mag das 
Ergebnis anders aussehen -> ausprobieren.

von Jackass (Gast)


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Sorry Leute, aber gerade die neuerlichen Flitzpiepen hier haben mal 
wieder von rein gar nichts ne Ahnung, aber plaudern wild drauf los! Ein 
1000µ/50V-Elko ist ein sehr kleines Druckgefäß, und kleine Gefäße können 
verdammt gut mit hohen Drücken umgehen. Natürlich sind damit nicht 
gleich die o.g. 600 Bar gemeint...
Irgendwelche maximalen Höhenangaben im DB beziehen sich auf die 
Konvektionsfähigkeit der umgebenden Luft, nicht auf die winzigen 
Druckunterschiede, die sich dadurch ergeben.
Ein recht kleiner, platzender Elko hat zuvor sicherlich um die 100 Bar 
oder sowas...(ein platzender Transistor sicherlich locker im 1000er 
Bar-Bereich).

Im Gegensatz zu euch habe ich Elkos schon bei hohen Drücken eingesetzt, 
wenn auch etwas anders. Habe eine Zeit lang im Dampf gelötet, aber nicht 
mit Galden, sondern mit Wasser! Sprich, etwa 28 Bar für bleifrei.

Das klappte auch mit Elkos sehr gut, wenngleich man diese wohl eher 
nicht bewusst so löten würde. Weder die Werte änderten sich, noch fand 
sich beim anschließenden Öffnen Wasser in ihnen. Und das passierte bei 
etwa 230°, da ist der Gummi unten sicherlich schon ziemlich weich, 
selbst die Aluhülle hat nicht mehr ihre normale Stabilität.

Dieses Wissen entspricht der Praxis und der Realität, ich zeige euch 
gern das entsprechende Druckgefäß. Ich war nicht nur der Schwager der 
Putzkraft, die ganz früher mal zufällig was Ähnliches gesehen, und auch 
noch falsch verstanden hatte...

von Dichter Denker (Gast)


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Jackass schrieb:
> Habe eine Zeit lang im Dampf gelötet, aber nicht
> mit Galden, sondern mit Wasser! Sprich, etwa 28 Bar für bleifrei.
>
Du bist ganz schön robust. War wohl so eine Art Sauna? Teufelskerl!

von Versdichter (Gast)


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Jackass schrieb:
> Dieses Wissen entspricht der Praxis und der Realität, ich zeige euch
> gern das entsprechende Druckgefäß. Ich war nicht nur der Schwager der
> Putzkraft, die ganz früher mal zufällig was Ähnliches gesehen, und auch
> noch falsch verstanden hatte..

Seufz, schau oben das Zitat aus dem Datenblatt, bei Drücken höher 1.5 
Bar drohen Kurzschlüße. Beim Löten ist ein Temnporärer Kurzschluss 
natürlich humpe. Und ich  glaube auch nicht das du unter 20m 
Wassersäule gelötet hast..

von michael_ (Gast)


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Es gab schon immer Elyt oder auch Tantal im verlöteten Gehäuse mit 
Glasdurchführung.

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