Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kapazität an Zellenschutz-IC?


von Pieter (Gast)


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Hallo Leute,

ich habe einen DWO1 hier und das Datenblatt sagt, dass ich einen 0,1 uF 
Kondensator am Eingang brauche. Nun die Frage, kann ich diese Kapazität 
durch einen 10 uF Kondesator ersetzen? Da ich in der restlichen 
Schaltung nur 10er verwende, wäre das super.

Datenblatt: 
https://www.google.com/url?q=https://www.ic-fortune.com/upload/Download/DW01-G-DS-10_EN.pdf&sa=U&ved=0ahUKEwiXp7654LTjAhWHr6QKHbdTAR8QFggLMAA&usg=AOvVaw3eFMLUGEZsB0Ngi5V-ZqQ9

Danke und liebe Grüße!

von Jim M. (turboj)


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Pieter schrieb:
> Da ich in der restlichen
> Schaltung nur 10er verwende, wäre das super.

Dann machst Du in der restlichen Schaltung aber was falsch - denn die 
meisten digitalen ICs wollen ebenfalls 100nF Abblock Kondensatoren 
haben.

Die 10µF gehen i.d.R. nicht, denn hier geht es um HF Parameter (ESR über 
die Frequenz) die bei den 100nF um Welten besser bei höheren Frequenzen 
sind.

von Susanne (Gast)


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Jim M. schrieb:
> Dann machst Du in der restlichen Schaltung aber was falsch - denn die
> meisten digitalen ICs wollen ebenfalls 100nF Abblock Kondensatoren
> haben.

OK, danke für den Input. Es ist ein TP4065 vorgeschaltet, der fordert 
wiederum einen 10uF. Würde gerne beide identisch machen, wenn möglich.

Kann ich vielleicht umgekert am TP4056 einen 0,1 uF Kondensator nehmen? 
Oder geht das nicht, weil an diesem IC mehr Strom fliesst (Charger-IC)?

von Mani W. (e-doc)


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Susanne schrieb:
> Kann ich vielleicht umgekert am TP4056 einen 0,1 uF Kondensator nehmen?
> Oder geht das nicht, weil an diesem IC mehr Strom fliesst (Charger-IC)?

Warum testest Du das nicht selbst aus?

Und berichtest dann von Deinen Erfahrungen...

von Pieter (Gast)


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Mani W. schrieb:
> Warum testest Du das nicht selbst aus?
>
> Und berichtest dann von Deinen Erfahrungen...

Ich wollte nur erstmal theoretisch hören, ob das Sinn macht oder nicht. 
Vielleicht wäre ja direkt jemandem aufgefallen, dass es aus einem mir 
noch nicht klaren Grund nicht sinnvoll ist.

von Mani W. (e-doc)


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Pieter schrieb:
> Ich wollte nur erstmal theoretisch hören, ob das Sinn macht oder nicht.
> Vielleicht wäre ja direkt jemandem aufgefallen, dass es aus einem mir
> noch nicht klaren Grund nicht sinnvoll ist.

Wenn eine Entwicklung oder vom Hersteller vorgeschlagene
Kapatzitätswerte wie bei Filtern oder Tongeneratoren zwingend
vorgeschrieben werden ist das eine andere Welt...

In Deinem Fall, teste es aus...

Wenn Du ein Oszi hast, wäre das leicht zu machen...


PS: Ist Pieter und Susanne identisch?

: Bearbeitet durch User
von Pieter (Gast)


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Mani W. schrieb:
> PS: Ist Pieter und Susanne identisch?

Danke für den Hinweis. Ich werde es ausprobieren am Oszi.

Wir arbeiten an unseren Projekten für die Uni und nutzen den gleichen 
PC, es ist hier im Elektronik-Labor nur einer vorhanden. Die Verwirrung 
tut uns leid!

von jemand (Gast)


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Pieter schrieb:
> Danke für den Hinweis. Ich werde es ausprobieren am Oszi.

Ui, das kling interessant. Schreib doch mal, wie man das macht. Würde 
mich interessieren.

Fakt ist:
Entweder man macht einen Power-intigrity-Simulation (die wenig trivial 
ist), oder man hält sich einfach an die Empfehlungen im Datenblatt.

Das mit dem Datenblatt ist die Lösung der Wahl...

Wenn du unbedingt eine Wissenschaft draus machen willst:
Vergleich die Frequenzgänge der Impedanz vom 10µ und 100n. Wenn die 
Impedanz des 10µ über den gesamten (!!!) Frequenzbereich niedriger ist, 
wirst du ihn wohl verwenden können. Ich sag mal so, wenn dein 10µ und 
dein 100n die gleiche Bauform haben, has du Chancen.
Das ist nicht allgemeingültig, sondern kann man im Höchstfall so auf 
Bypasskondensatoren anwenden.
Und ja, die Daten bekommt man vom Hersteller.

PS: Und schwupps, schon hast du mehr Geld und Zeit verschwendet, als du 
dir durch die Aktion je sparen könntest.

von Pieter (Gast)


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jemand schrieb:
> Und schwupps, schon hast du mehr Geld und Zeit verschwendet, als du
> dir durch die Aktion je sparen könntest.

Naja gut, das was du da beschreibst ist ja das Funktionsprinzip einer 
Universität :-)

Am Oszi könnte ich sehen ob die Spannung vor und nach dem Kondensator 
mehr oder weniger oszilliert, oder?

von Mariella M. (mauriella)


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"
PS: Und schwupps, schon hast du mehr Geld und Zeit verschwendet, als du
dir durch die Aktion je sparen könntest."


UND SCHWUPPS hat er Efahrungen für die darauffolgenden Projekte 
gesammelt, und kann diese dann für alle zukünftigen nutzen um besser zu 
entwickeln als der Mitbewerber..
Also was soll der Kommentar?!

von jemand (Gast)


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Pieter schrieb:
> Am Oszi könnte ich sehen ob die Spannung vor und nach dem Kondensator
> mehr oder weniger oszilliert, oder?

Das ist ganz so einfach, wie du dir das vorstellst. Solche Kondensatoren 
werden für Anteile von hunderten MHz bis in den GHz-Bereich benötigt. 
Sonst bräuchte man ja keine nF, sondern viele µF.

Um zu qualifizieren, ob ein Bypasskondensator ausreicht, brauchst du ein 
GHZ-Oszi, entsprechende Tastköpfe und viel Erfahrung.

Wenn du genau wissen willst, was die Kondensatoren tun, nutze die Tools 
von Herstellern. Als Beispiel mal Kemet:
http://ksim.kemet.com
Beispiel:
Typ :     C0603C104K8RAC C0603C104K8RAC  C0603C106K8PAC
Bauform:          0603        0603            1206
Kapazität:        100nF       10µF            100nF
Z@100MHz:         434mOhm     302mOhm         661mOhm
Z@1GHz:           3,22Ohm     3,13Ohm         5,1Ohm
So gesehen wären ist der 10µ 0603 gleich wie der 100n 0603 aber viel 
besser als der 100n 1206. Wobei gesagt sei: Die Daten gelten nur für 
genau diese drei Kondensatoren. Nicht allgemein.
Die Impedanz ist aber nur ein Aspekt, es gibt viele, viele mehr.

Man sieht: Das Thema ist komplex.

Mein Rat wäre:
Denk nicht näher über das Thema nach, und tu, was dir das Datenblatt 
sagt. >99% aller Entwickler tun genau das, und für >99% aller 
Schaltungen ist das völlig ausreichen.

von jemand (Gast)


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Mariella M. schrieb:
> "
> PS: Und schwupps, schon hast du mehr Geld und Zeit verschwendet, als du
> dir durch die Aktion je sparen könntest."
>
>
> UND SCHWUPPS hat er Efahrungen für die darauffolgenden Projekte
> gesammelt, und kann diese dann für alle zukünftigen nutzen um besser zu
> entwickeln als der Mitbewerber..
> Also was soll der Kommentar?!

Man sollte seine Energie in wichtigere Dinge stecken, als in dieses 
Thema.
Wer sich in unwichtige Details verliert, wird nie fertig.

von Pieter (Gast)


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jemand schrieb:
> Denk nicht näher über das Thema nach, und tu, was dir das Datenblatt
> sagt. >99% aller Entwickler tun genau das, und für >99% aller
> Schaltungen ist das völlig ausreichen.

Das hilft mir schon weiter, werde den Rat beherzigen. Ich wollte der 
Sache halt auf den Grund gehen, aber wenn es nicht zielführend ist, 
macht es natürlich keinen Sinn.

von jemand (Gast)


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Pieter schrieb:
> jemand schrieb:
>> Denk nicht näher über das Thema nach, und tu, was dir das Datenblatt
>> sagt. >99% aller Entwickler tun genau das, und für >99% aller
>> Schaltungen ist das völlig ausreichen.
>
> Das hilft mir schon weiter, werde den Rat beherzigen. Ich wollte der
> Sache halt auf den Grund gehen, aber wenn es nicht zielführend ist,
> macht es natürlich keinen Sinn.

Für mich klang das so, als ob ihr ein Projekt habt, das über einen Akku 
versorgt wird. Das eigentliche Ziel ist das Projekt, die Akkuversorgung 
ist nur ein Nebenschauplatz.
Der Bypasskondensator der Akkuversorgung ist daher eigentlich gar kein 
Teil des Projektes. Da will man dass das zuverlässig läuft, und sonst 
nichts.

Es kommt darauf an, ob ihr euch wirklich mit diesen Dingen beschäftigen 
wollt oder nicht. Wenn das Ziel ist zu lernen, dann habt ihr einen 
Batzen Arbeit vor euch.

Falls Interesse da ist, da gibts Application Notes dazu:
Grundlagen:
https://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-101.pdf
https://www.murata.com/~/media/webrenewal/support/library/catalog/products/emc/emifil/c39e.ashx

Bei schnelleren Chips gehts dann ans Eingemachte. Da wird dann das 
Layout auf die Stromversorgung zugeschnitten. Beispiel:
https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/pdfs/literature/ug/ug_pdn_other_device.pdf

Das geht hin bis zu Simulationen der Leiterplatte mit teuren Tools. Man 
treibt da wirklich quasi beliebigen Aufawand.

Aber nicht für Zellschutz-IC ;-)

von Pieter (Gast)


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jemand schrieb:
> Denk nicht näher über das Thema nach, und tu, was dir das Datenblatt
> sagt. >99% aller Entwickler tun genau das, und für >99% aller
> Schaltungen ist das völlig ausreichen.

Danke, diesen Rat werde ich beherzigen

jemand schrieb:
> Für mich klang das so, als ob ihr ein Projekt habt, das über einen Akku
> versorgt wird. Das eigentliche Ziel ist das Projekt, die Akkuversorgung
> ist nur ein Nebenschauplatz.

Du hast recht, aber die Akkuversorgung IST quasi unser Projekt. Susanne 
soll sich um den Lade-IC kümmern und ich mich um Zellschutz und 
eventuell Step-Up-Regulierung.

Wir bzw. vor allem ich wollen wirklich verstehen, wie und warum gerade 
diese KOndensatorgröße im Datenblatt gewählt wurde. Und ob man (auch 
ohne praktisches Experimentieren) für einen DW01 z.B. sagen kann "da 
könnt ihr prinzipiell 0,1 bis 10 µF nehmen, das gibt sich nicht viel". 
Weil wir schon viele Chinaprodukte gesehen haben, die den DW01 mal mit 
großen und mal mit kleinen SMD-Kondesatoren bestücken...

von jemand (Gast)


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Pieter schrieb:
> Du hast recht, aber die Akkuversorgung IST quasi unser Projekt. Susanne
> soll sich um den Lade-IC kümmern und ich mich um Zellschutz und
> eventuell Step-Up-Regulierung.

Dann wäre es wirklich intessant, sich damit auseinanderzusetzen. Ich 
verweise auf die Appnotes oben, da ist das gut beschrieben.

Pieter schrieb:
> Wir bzw. vor allem ich wollen wirklich verstehen, wie und warum gerade
> diese KOndensatorgröße im Datenblatt gewählt wurde.

Alles geht bei Bypasskondensatoren auf den Innenwiderstand (eigentlich 
Impedanz, genauer den Frequenzgang) der Versorgung zurück.

Warum 100nF?
Mit 100nF wurde das getestet, und damit läuft es. Das wars, 100nF sind 
Tradition. Ja, man muss sich schämen, es ist aber so.
Wenn du etwas anderes tust, funktioniert es ziemlich sicher auch. Sieht 
man ja an meinem Beispiel oben. Nur wenn du dann Support vom Hersteller 
brauchst, heißt es erst mal "nicht unser Problem, wenn ihr die Schaltung 
falsch macht".
Und weil kein Entwickler gerne Probleme mit Nebenschauplätzen hat, folgt 
man den Empfehlungen des Herstellers.

Nur die Leute die mit FPGAs und dicken Prozessoren arbeiten, sind 
ernsthaft gezwungen, das Thema ernszunehmen.

Was die Chinesen angeht:
Schlechtes Beispiel. Der Ruf "unzuverlässig" ist verdient, und es gibt 
Gründe dafür.

von Pieter (Gast)


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Vielen Dank für die Hintergrundinfos, das hilft uns, das Ganze besser zu 
verstehen.

jemand schrieb:
> Was die Chinesen angeht:
> Schlechtes Beispiel. Der Ruf "unzuverlässig" ist verdient, und es gibt
> Gründe dafür.

Das stimmt. Ein Studienfreund arbeitet in China für eine 
Elektronik-Vertriebsfirma und er hat mal gefragt, warum in einer 
Datenblatt Revision eines bestimmten ICs plötzlich der Vorwiderstand von 
100 Ohm auf 1000 Ohm hochgesetzt wurde. Die Antwort "Mit 100 Ohm gab es 
zuviele Reklamationen und Ausfälle beim Kunden. Mit diesem neuen Wert 
haben wir nun weniger Kundenrückläufer und Reklamationen." Soviel 
dazu...

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