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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Selbstentladung Kondensator


Autor: Ares B. (ares2013)
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Hallo Zusammen,

ich möchte die Selbstentladung eines Kondensators am Oszi anschauen nur 
leider entlädt sich der Kondensator am Oszi in <1sek und laut meiner 
Simulation in LTspice würde das ganze aber ca 21min dauern.

Für die Simulation habe ich den Isolationswiderstand berechnet
R=U/Ileak das wären in meinem Fall bei 10V und einem Leckstrom von 4uA 
dann 2,5MegOhm.

Hier ist der Kondensator den ich benutze:
https://www.mouser.de/datasheet/2/293/e-ug-1511505.pdf

Im Anhang ist ein Screenshot meiner Simulation.

Nur tu ich mir bei der Umsetzung auf ein Board schwer..
Habe einen Schalter aufgelötet. Ich gehe vom - Netzteil auf den neg Pin 
des Kondensators und vom + Netzteil auf den Schalter der beim Umlegen 
die Verbindung dann unterbricht und dann weiter auf den Kondensator.

Ich hoffe ihr könnt mir helfen!!
VG Ares

Autor: hinz (Gast)
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Dein Oszi hat wohl einen recht niedrigen Eingangswiderstand.

Autor: Paul Plan (Gast)
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Welchen Eingangswiderstand hat denn der Tastkopf des Oszis?

Autor: Michael B. (loetmichel)
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Schau mal ob der Oscar auf 1MOhm oder auf 50Ohm input Widerstand 
geschaltet ist.

Autor: Ares B. (ares2013)
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Der eingangswid ist 1Mega Ohm

Autor: jemand (Gast)
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Ares B. schrieb:
> Der eingangswid ist 1Mega Ohm

Dann ist das nur noch eine Frage von Rechnung. Ein TEIL der Entladekurve 
ist auch auf die Selbstentladung zurückzuführen.

Damit kannst du aber berechnen, welcher nicht.

Autor: Name H. (hacky)
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Aha. Ein Elko. Dessen Leckstrom ist auch noch Temperatur abhaengig und 
von der Vorgeschichte.

Ich wuerd's mit einem FET als Sourcefolger probieren.
Ich habe von solchen Messungen mit Folienkondensatoren, welche nach 
Monaten noch nicht merklich entladen waren gehoert. Das Setup fuer so 
eine Messung ist allerdings auch nicht trivial.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Ares B. schrieb:

> ich möchte die Selbstentladung eines Kondensators am Oszi anschauen nur
> leider entlädt sich der Kondensator am Oszi in <1sek und laut meiner
> Simulation in LTspice würde das ganze aber ca 21min dauern.

Ja, LTSpice hat ganz tolle Oszilloskope. Die haben einen Eingangs-
widerstand von unendlich, und das bis in den Gigaherzbereich hinein.
:-)

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Ares B. schrieb:
> Für die Simulation habe ich den Isolationswiderstand berechnet
> R=U/Ileak das wären in meinem Fall bei 10V und einem Leckstrom
> von 4uA dann 2,5MegOhm.

Das ist zwar formal richtig gerechnet. In der Realität scheitert es aber 
daran, daß der Leckstrom nicht proportional zur Spannung sein wird. 
Z.B. würde ich erwarten, daß schon lange vor Spannung Null der Leckstrom 
praktisch auf 0 fallen wird. Ein ohmscher Widerstand ist nur eine 
Näherung.

Insofern ist eine Messung durchaus interessant (auch wenn der konkrete 
Nutzen - zumal für einen Elko - zweifelhaft ist). Allerdings muß der 
Eingangswiderstand des Meßgeräts dazu mindestens eine Größenordnung über 
dem erwarteten Verlustwiderstand liegen. Hier also > 25MΩ. So hochohmige 
Oszis gibts nicht. Bleibt noch die Variante, einen Trennverstärker 
zwischen Kondensator und Oszi zu schalten. Ein OPV mit FET-Eingängen, 
als Spannungsfolger beschaltet, wäre die kanonische Wahl.

Autor: Elektrofan (Gast)
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> Aha. Ein Elko. Dessen Leckstrom ist auch noch Temperatur abhaengig
> und von der Vorgeschichte.

Je nach "Vorgeschichte" kann die Spannung an einem solchen Teil
sogar von alleine ANSTEIGEN, dann hätte der sozusagen einen negativen
Leckwiderstand ...

Autor: Jakob (Gast)
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Warum wunderst du dich? - Ist doch klar:
Wer noch nix selbst ausprobiert hat, sondern nur keimfreie
Simulationen kennt, darf sich bei der ersten Begegnung mit der
Realität nicht über "ein paar blaue Flecken" wundern.

- Messgeräte haben störende Eingangs-Impedanzen.
- Messaufbauten verwässern die "ideal" gedachten Umstände.
- ...

Da hilft nur:
- Ein offenenes Auge und Verständnisbereitschaft für die Realität.
- Oder mach lieber was in Politik, Psycho, ... - da fällt mangelnde
  Sachkenntnis weniger auf.

Autor: Jörg R. (solar77)
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Ares B. schrieb:
> Nur tu ich mir bei der Umsetzung auf ein Board schwer..
> Habe einen Schalter aufgelötet. Ich gehe vom - Netzteil auf den neg Pin
> des Kondensators und vom + Netzteil auf den Schalter der beim Umlegen
> die Verbindung dann unterbricht und dann weiter auf den Kondensator.

Wie verhält sich die Schaltung wenn Du das NT komplett von dem Aufbau 
trennst, bevor Du das Oszi anklemmst?

Wie verhält sich die Spannung wenn Du ein DMM (Ri 10M) anstelle des Oszi 
anschließt?

Autor: Mark S. (voltwide)
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Was für ein hohles Geschwätz hier! Kein Einziger scheint bemerkt zu 
haben, dass die Zeitachse mit Ks = kilosec = normiert ist.
Weitergehen, es gibt nichts zu sehen hier.

Autor: 2 Cent (Gast)
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DaBla:"After 1 minute's application of rated voltage, leakage current is 
not more than 0.03CV or 4 (μA), whichever is greater."

In deinem Bild: 0,03CV=3uA
Ich komme auf 30 uA.

Wie auch immer: dein Scope kannst du mit einem 1:10 Tastkopf auf 10MOhm 
pimpen. Bei solch einer Messung tuts auch ein einfacher Vorwiderstand 
mit 9MOhm. Oder besser 99MOhm, als 1:100 Teiler.

Axel S. schrieb:
> Ein OPV mit FET-Eingängen,
> als Spannungsfolger beschaltet, wäre die kanonische Wahl.
Auf jeden Fall.

Autor: 2 Cent (Gast)
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Mark S. schrieb:
> Kein Einziger scheint bemerkt zu
> haben, dass die Zeitachse mit Ks = kilosec = normiert ist.
Wie soll denn deiner Meinung nach die Zeitachse sonst "normiert" sein? 
Drehzahl in U/min, weils ne Achse ist, oder wie?
SCNR

Autor: Mark S. (voltwide)
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Bei einer Skalierung in ksec=1000sec ist die simulierte Entladezeit 
durchaus im zu erwartenden Bereich. Wo also ist das Problem?
Im Lesen?
Im Verstehen?

: Bearbeitet durch User
Autor: Jörg R. (solar77)
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Mark S. schrieb:
> Was für ein hohles Geschwätz hier! Kein Einziger scheint bemerkt
> zu haben, dass die Zeitachse mit Ks = kilosec = normiert ist.
> Weitergehen, es gibt nichts zu sehen hier.

Nur einer hat wohl nicht richtig gelesen...einmal darfst du raten 
wer...;-)

Ares B. schrieb:
> leider entlädt sich der Kondensator am Oszi in <1sek und laut meiner
> Simulation in LTspice würde das ganze aber ca 21min dauern.

Es geht um die Praxis, nicht um die Simulation.

Autor: Mark S. (voltwide)
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Jörg R. schrieb:
> Mark S. schrieb:
>> Was für ein hohles Geschwätz hier! Kein Einziger scheint bemerkt
>> zu haben, dass die Zeitachse mit Ks = kilosec = normiert ist.
>> Weitergehen, es gibt nichts zu sehen hier.
>
> Nur einer hat wohl nicht richtig gelesen...einmal darfst du raten
> wer...;-)
>
> Ares B. schrieb:
>> leider entlädt sich der Kondensator am Oszi in <1sek und laut meiner
>> Simulation in LTspice würde das ganze aber ca 21min dauern.
>
> Es geht um die Praxis, nicht um die Simulation.

In dem Fall bin ich denn wohl im Unrecht.
mea culpa maxima

Autor: Jörg R. (solar77)
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Mark S. schrieb:
> In dem Fall bin ich denn wohl im Unrecht.
> mea culpa maxima

Es ist ja schon spät;-)

Autor: Ares B. (ares2013)
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Wenn ich die Entladung an einem DMM beobachte komm ich auf eine 
entladezeit von :
5000s also ca 83,3min (errechnet)
5665s also ca 94,4min (beobachtet)

aber am oszi klappt das ganze immer noch nicht, da komme ich immer noch 
auf eine entladezeit von 1s auch mit einem 10:1 tastkopf...

Autor: Jörg R. (solar77)
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Ares B. schrieb:
> Wenn ich die Entladung an einem DMM beobachte komm ich auf eine
> entladezeit von :
> 5000s also ca 83,3min (errechnet)
> 5665s also ca 94,4min (beobachtet)

Das passt.


> aber am oszi klappt das ganze immer noch nicht, da komme ich immer noch
> auf eine entladezeit von 1s auch mit einem 10:1 tastkopf...

Das ist keine Entladung, das ist ein Kurzschluss. Zeige mal Foto(s) vom 
Aufbau deiner Messung am Oszi, aber so dass der komplette Aufbau zu 
sehen ist.

Autor: qwerzuiopü+ (Gast)
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1s bei 100µF wären 1kOhm. Das klingt für mich so, als wäre das Oszi auf 
50 Ohm Terminierung und der Tastkopf auf "x1" (Vermutlich ein 
umschaltbarer?). Die ca. 1kOhm dürften dann vom Widerstand des 
Innenleiters vom Tastkopf kommen, der liegt nämlich in etwa in der 
Größenordnung.

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