Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Zu viele Kerkos am Eingang eines Schaltreglers


von Florian (Gast)


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Hallo zusammen,

ich möchte einen "AP64501" verwenden, der mir für diverse Sachen wie 
einen Lüfter 12V liefert. Dieser benötigt laut Datenblatt nur einen 
einzigen Kerko am Eingang mit 10µF. Schadet es eigentlich bei 
Schaltreglern, wenn man mehrere Kerkos an den Eingang anbringt?

MfG

von student (Gast)


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Einen Kerko mit 10 MIKRO Farad? Sicher?

Generell, nein, wird keine Probleme bringen.

von Florian (Gast)


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student schrieb:
> Einen Kerko mit 10 MIKRO Farad? Sicher?
>
> Generell, nein, wird keine Probleme bringen.

Hi,

ja genau. Es wird 10µF empfohlen. Siehe Bild.

MfG

von Timmo H. (masterfx)


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10uF Kerko ist ja nichts ungewöhnliches. Mann muss nur aufpassen dass 
man nicht einen 6.3V Typ erwischt.

von TechV (Gast)


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Nein das macht eigentlich keine Probleme.
Man sollte bloß nicht zu weit abweichen.
(Meine Erfahrung)

von mark space (Gast)


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Ist auch hier wieder mal eine Frage des Kontextes. Wenn besagter Regler 
sich auf einer handelsüblichen Leiterplatte befindet wo die 
Versorgungsleitungen eher kurz und induktionsarm sind, würde ich mir da 
keine großen Gedanken machen. Wenn Du aber vorhast, diesen Regler über 
kabel von mehreren 10cm Länge zu betreiben, rate ich davon ab zugunsten 
eines Elkos mit niedrigem ESR. Die nicht mehr zu vernachlässigende 
Induktivität der Leitung bildet in Verbindung mit den MLCCs einen 
Schwingkreis von hoher Güte. Bei Laststromschwankungen kann dies zu 
Überspannungsspitzen am IC-Eingang und damit zu dessen Zerstörung 
führen. Ein großer Elko (100uF/lowESR) dämpft die Resonanzspitze dieses 
Schwingkreises. Und dies ist nicht der Erguß meiner lebhaften Phantasie, 
sondern genau so passiert.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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student schrieb:
> Einen Kerko mit 10 MIKRO Farad? Sicher?

Worin soll da das Problem bestehen? Manche Hersteller und Händler haben 
davon so viele herumliegen, dass sie die mittlerweile sogar verkaufen 
müssen.

von Olaf (Gast)


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> Worin soll da das Problem bestehen?

Viele Hersteller haben mittlerweile das Problem das sie die nicht
mehr verkaufen wollen. :-)

Olaf

von Florian (Gast)


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mark space schrieb:
> Ist auch hier wieder mal eine Frage des Kontextes. Wenn besagter
> Regler
> sich auf einer handelsüblichen Leiterplatte befindet wo die
> Versorgungsleitungen eher kurz und induktionsarm sind, würde ich mir da
> keine großen Gedanken machen. Wenn Du aber vorhast, diesen Regler über
> kabel von mehreren 10cm Länge zu betreiben, rate ich davon ab zugunsten
> eines Elkos mit niedrigem ESR. Die nicht mehr zu vernachlässigende
> Induktivität der Leitung bildet in Verbindung mit den MLCCs einen
> Schwingkreis von hoher Güte. Bei Laststromschwankungen kann dies zu
> Überspannungsspitzen am IC-Eingang und damit zu dessen Zerstörung
> führen. Ein großer Elko (100uF/lowESR) dämpft die Resonanzspitze dieses
> Schwingkreises. Und dies ist nicht der Erguß meiner lebhaften Phantasie,
> sondern genau so passiert.

Würde auch ein kleiner Elko gehen? Kann man die Leitungen am +Pol nicht 
einfach dick genug einstellen, um dieses Problem zu beseitigen?

MfG

von Blumpf (Gast)


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Andreas S. schrieb:
> student schrieb:
>> Einen Kerko mit 10 MIKRO Farad? Sicher?
>
> Worin soll da das Problem bestehen? Manche Hersteller und Händler haben
> davon so viele herumliegen, dass sie die mittlerweile sogar verkaufen
> müssen.

Das Problem könnte sein, dass er bei Nennspannung keine 10µF mehr hat. 
Man kann auf der Seite des Herstellers nachsehen, wieviel Kapazität er 
bei der Betriebsspannung noch hat.
Nennt man DC-Bias-Problematik.

Echte 10µF wird dann vermutlich ein 2220er mit 22µF Nennkapazität 
werden. Oder mehrere.

Wobei der Einwand von "student" vermutlich aber eher auf veraltetes 
Wissen (70er Jahre) zurückzuführen ist, ist ja ein typisch deutsches 
Problem, besonders oft auch hier im Forum.

von Olaf (Gast)


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> Das Problem könnte sein, dass er bei Nennspannung keine 10µF mehr hat.

Es gibt aber durchaus auch als huebsche Wuerfel mit 50V.

Olaf

von Timmo H. (masterfx)


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Olaf schrieb:
>> Das Problem könnte sein, dass er bei Nennspannung keine 10µF mehr hat.
>
> Es gibt aber durchaus auch als huebsche Wuerfel mit 50V.
>
> Olaf
Die Spannungsfestigkeit sagt aber nichts über den DC Bias aus, dafür ist 
hauptsächlich die Bauform verantwortlich. Oder sagen wir 
Kapazität/Volumen
https://electronics.stackexchange.com/questions/436715/ceramic-capacitors-vs-dc-bias-derating-rule-of-thumb-misleading

: Bearbeitet durch User
von Blumpf (Gast)


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Olaf schrieb:
>> Das Problem könnte sein, dass er bei Nennspannung keine 10µF
> mehr hat.
>
> Es gibt aber durchaus auch als huebsche Wuerfel mit 50V.
>
> Olaf

leider sagt die Nennspannung nur wenig darüber aus, wie stark der Effekt 
ist.

Beispiel:
GRM31CR61H106KA12(Murata, X5R, 1206, 50V, 10"µF")
Der hat schon bei 10V nur noch 4,8µF.

D.h. bei 1/5 der Nennspannung ist er unter 50% der Kapazität.

Quelle? Sagt Murata selber ;-)
Kann man hier kucken:
https://ds.murata.co.jp/simsurfing/mlcc.html?lcid=en-us

von Klaus R. (klara)


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Florian schrieb:
> Würde auch ein kleiner Elko gehen? Kann man die Leitungen am +Pol nicht
> einfach dick genug einstellen, um dieses Problem zu beseitigen?
>
> MfG

Wenn ein Leiter einen größeren Querschnitt bekommt, dann verringert sich 
der ohmsche Widerstand pro cm Leitungslänge. Je cm Leitungslänge 
bekommst Du aber mehr induktiven Widerstand. Das will man eigentlich 
vermeiden.
Hinzu kommt, zwischen dem Ladeelko und dem Eingang des Schaltreglers 
fließt nicht nur einfach der Nennstrom sondern ein vielfaches davon in 
Impulsform. Was in den Regler hineingeht kommt auch aus dem Regler am 
Ausgang heraus und fließt letztlich wieder Richtung Ladeelko zurück. 
Dieser Stromkreis sollte räumlich möglichst klein sein, weil er mit 
Störstrahlung verseucht ist. Du willst doch keinen Sender bauen?
mfg Klaus

von Olaf (Gast)


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> GRM31CR61H106KA12(Murata, X5R, 1206, 50V, 10"µF")
> Der hat schon bei 10V nur noch 4,8µF.

Aehem..X5R? Bitte nicht ganz so geizig sein. .-)

Zeig doch mal einen X7R der genauso schlecht ist.

Olaf

von Blumpf (Gast)


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Olaf schrieb:
> Zeig doch mal einen X7R der genauso schlecht ist.

Lies bitte mal nach, was "X7R" eigentlich heißt:
https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/x7r-x5r-c0g...-a-concise-guide-to-ceramic-capacitor-types/

"X5R" ist keine "Qualitätsangabe" für ein Dielektrikum, bezeichnet auch 
kein Dielektrikum und hat nichts, aber auch gar nichts mit dem 
DC-Bias-Verhalten zu tun.  Das ist eine Angabe, wie sich die Kapazität 
über die Temperatur verhält.

Das Mär, "X7R" wäre "besser" (was immer das bei der Vielzahl von 
Parametern auch heißen soll!) hält sich, ist aber Mist. Es kommt auf die 
Anforderungen an.

Es gibt auch keinen bei Murata mit 10µ 50V in X7R (womit wir schon beim 
ersten Nachteil X7R gegen X5R wären: im Allgemeinen kleinere Kapazität). 
Also muss man zwei 1210er vergleichen.

Vergleich:
GRJ32ER71H106KE11 6,8µF @ 20V <-- X7R
GRM32ER61H106KA12 7,05µF @ 20V <--X5R

Also ist in dem konkreten Fall X7R sogar schlechter. Was keine 
allgemeingültige Aussage ist.

Im Übrigen schwankt das stark nach Serie und Hersteller und Faktor 2 ist 
keine Seltenheit- beim "gleichen" "X7R 1206 10µ 50V".

von Karsten B. (kastenhq2010)


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Blumpf schrieb:
> Vergleich:
> GRJ32ER71H106KE11 6,8µF @ 20V <-- X7R
> GRM32ER61H106KA12 7,05µF @ 20V <--X5R
>
> Also ist in dem konkreten Fall X7R sogar schlechter. Was keine
> allgemeingültige Aussage ist.

6,89µF vs 7,05µF? Ich würde jetzt sagen, die sind gleich :)

Generell kann man sagen, dass sich bei gleicher Bauform und 
Nennkapazität ein X5R nicht wesentlich von einem X7R Typ bezüglich des 
DC Bias unterscheidet. Die X5R gibt es aber in der Regel nur noch mit 
höherer Kapazität, sodass häufig geschlussfolgert wird, ein X5R hätte 
eine schlechtere DC Bias Charakteristik.

von Jemand (Gast)


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Was auch noch dazu kommt ist, das ist nicht mal von der Spannungsklasse 
abhängig.

Der eine
10µF 16V hat bei 10V noch 7µF
und der andere
10µF 50V hat bei 10V noch 6,8µF.

Die Zahlen nur so als Beispiel.
Du kannst nicht sagen, 20% Verlust auf 20% der Nennspannung. Das stimmt 
nicht und ist sehr Typenabhängig. Höhere Nennspannung macht es nicht 
unbedingt besser.
Aber Murata hat da sehr vorbildliche Infos zu, das ist sonst eher nicht 
die Regel.

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