Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie defekte Elkos erkennen? Oder prophylaktisch tauschen?


von Denis (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

wie kann man defekte Elkos identifizieren? Ich habe aus einem defekten 
Netzteil alle Elkos ausgelötet und mit so einem China LCR-Messgerät 
vermessen. Die Kapazitäten entsprechen in etwa den angegebenen 
(+0%/-5%). Der ESR liegt bei 0,2-1,2. Wertmäßig sollte das doch iO sein. 
Was meint ihr? Oder lieber vorsorglich tauschen? Dank

: Verschoben durch Moderator
von Old P. (Gast)


Lesenswert?

Denis schrieb:
> Hallo,
>
> wie kann man defekte Elkos identifizieren? Ich habe aus einem defekten
> Netzteil alle Elkos ausgelötet und mit so einem China LCR-Messgerät
> vermessen. Die Kapazitäten entsprechen in etwa den angegebenen
> (+0%/-5%). Der ESR liegt bei 0,2-1,2. Wertmäßig sollte das doch iO sein.
> Was meint ihr? Oder lieber vorsorglich tauschen? Dank

Ein wilder Elkotausch war und ist Blödsinn. Entweder die platzen oben 
auf oder sie bekommen unten "nasse Füße". Beides ist mir schon 
untergekommen, allerdings relativ selten. Wenn eine Schaltung aussteigt, 
weil sich der ESR etwas verschiebt, dann war sie falsch entworfen.

Old-Papa

von Soul E. (Gast)


Lesenswert?

Denis schrieb:

> Was meint ihr? Oder lieber vorsorglich tauschen?

Wenn sie mechanisch und elektrisch in Ordnung sind, dann bau sie wieder 
ein.

Das unter "Makern" beliebte "Recapping", gerne auch in Verbindung mit 
wegen fehlenden "Skills" abgerissenen Leiterbahnen auf der Platine ist 
eigentlich immer kontraproduktiv. Mit zwei Ausnahmen:

* SMD-Becherelkos aus den frühen '90er Jahren. Z.B. Tektronix 
TDS-dreistellig, Sony HiFi-Geräte und Camcorder, Macintosh-Computer. 
Hier wird die Dichtung undicht, der Elektrolyt läuft aus und zerfrisst 
die Leiterplatte.

* Auf Kante genähte Schaltnetzteile der Neuzeit. Wenn der tolle 
Flachbildschirm drei Wochen nach Ende der Garantiezeit die Grätsche 
macht weil im Netzteil ein Elko geplatzt ist, dann tausch die anderen 
gleich mit.


Elkos aus den '80en gehen natürlich vereinzelt mal kaputt. Im 
allgemeinen sind sie aber zuverlässiger als das Consumer-Zeug von heute 
und das was Du als Bastler bei Aliexpress oder Reichelt bestellst. Daher 
Finger weg solange nichts kaputt ist!

Elkos aus der Zeit vor den '70ern haben noch keine oxidierenden 
Elektrolyte. Der Vorteil: sie zerfressen nichts wenn sie auslaufen. Der 
Nachteil: bei längerem Rumstehen kann sich die Oxidschicht abbauen und 
der Leckstrom ansteigen. In diesem Fall müssen sie erst langsam wieder 
an Spannung gewöhnt werden. Dabei baut sich eine neue Oxidschicht auf, 
das nennt man "formieren". Ist aber problemlos machbar und im 
allgemeinen kein Grund für einen Austausch.

von Karl B. (gustav)


Lesenswert?

Denis schrieb:
> wie kann man defekte Elkos identifizieren?

Hi,
ich mach das so:
wenn sie schon ausgelötet sind:
Strommesser in Reihe, Gleichrichter in Reihe (auf Polarität achten)
ziemlich angemessener Widerstand in Reihe.
Spannung anlegen und Ladestrom über die Zeit sowie Spannung am Elko 
kontrollieren.
Dann über Entladewiderstand bis ca. 0V entladen.
Dieselbe Prozedur ein paarmal.
(Sowas könnte man vielleicht auch als Formieren bezeichnen.)
Wenn sich da an den Werten nach dem zweiten und dritten Male nicht viel 
ändert, der Leckstrom nicht zu groß und innerhalb der Toleranzen liegt, 
ist der Elko bereit für weitere Aufgaben.

Bloß nicht im geladenen Zustand mit dem C-Meter oder ESR-Meter dran!

ciao
gustav

von Soul E. (Gast)


Lesenswert?

Für historische Elkos ist das die richtige Vorgehensweise. Bei rezenten 
Exemplaren reicht die Messung von Kapazität und ESR sowie der 
Schnüffeltest an der Gummidichtung.

Welches ESR richtig sein sollte entnimmt man den Datenblättern eines 
vergleichbaren Bauteils oder misst ein bekannt gutes Exemplar aus. Wenn 
man da Faktor 2 danebenliegt ist das nicht kritisch, richtig kaputte 
Elkos sind um den Faktor 10 oder mehr hochhohmiger.

0,2 Ohm in Relation zu 220 µF messen ist auch für teure Messtechnik eine 
Herausforderung. Daher darf man da keine Genauigkeit im einstelligen 
Prozentbereich erwarten.

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

Old P. schrieb:
> Ein wilder Elkotausch war und ist Blödsinn.

Ja, die fasst man nur dann an, wenn das Gerät Fehler zeigt.

> Entweder die platzen oben auf oder sie bekommen unten "nasse Füße". > Beides ist 
mir schon untergekommen, allerdings relativ selten.

Mir auch, es gibt aber noch eine weitere Variante: Kapazitätsverlust, 
ohne dass äußerlich etwas erkennbar ist.

von Niemand (Gast)


Lesenswert?

Old P. schrieb:
> Wenn eine Schaltung aussteigt,
> weil sich der ESR etwas verschiebt, dann war sie falsch entworfen.

Seit der geplanten Obsoleszens ist das aber eine Pflichtübung aller 
Hersteller .... was ewig hält bringt kein Geld ..
in SNT oder deren angeschlossenen Einheiten wirkt sich erhöhter Rippel 
auf der U-Versorgung nicht immer positiv aus!

Soul E. schrieb:
> Wenn sie mechanisch und elektrisch in Ordnung sind, dann bau sie wieder
> ein.

Soul E. schrieb:
> * Auf Kante genähte Schaltnetzteile der Neuzeit. Wenn der tolle
> Flachbildschirm drei Wochen nach Ende der Garantiezeit die Grätsche
> macht weil im Netzteil ein Elko geplatzt ist, dann tausch die anderen
> gleich mit.

Soul E. schrieb:
> Elkos aus den '80en gehen natürlich vereinzelt mal kaputt. Im
> allgemeinen sind sie aber zuverlässiger als das Consumer-Zeug von heute
> und das was Du als Bastler bei Aliexpress oder Reichelt bestellst. Daher
> Finger weg solange nichts kaputt ist!

Karl B. schrieb:
> Wenn sich da an den Werten nach dem zweiten und dritten Male nicht viel
> ändert, der Leckstrom nicht zu groß und innerhalb der Toleranzen liegt,
> ist der Elko bereit für weitere Aufgaben.

Alle Achtung an die beiden Profis, nur er wird wohl daraus keine 
Raketen-wissenschaft entwickeln wollen, einfach die alten Elkos gegen 
neue tauschen, würde doch auch reichen?
Sich in die Schaltung einarbeiten, um zu erkennen das sie falsch designt 
war, sich dann noch die Mühe machen und die Kapazitätswerte nachmessen? 
Nach dem Auslöten könnten die wegen der Erwärmung des Elkos sogar 
passen, also dann vllt. den noch mal in den Kühlschranbk packen und noch 
mal nachmessen? Ist doch völliger Irrsin für einen Bastler!

von oszi40 (Gast)


Lesenswert?

>> Entweder die platzen oben auf oder sie bekommen unten "nasse Füße". >
> es gibt aber noch eine weitere Variante: Kapazitätsverlust,
> ohne dass äußerlich etwas erkennbar ist.

Bei 85-Grad-Elkos sollte man misstrauisch sein und kleine Elkos der 
Anlaufschaltung im Schaltnetzteil sind oft verdächtiger als die 
größeren.

von Old P. (Gast)


Lesenswert?

oszi40 schrieb:

> Bei 85-Grad-Elkos sollte man misstrauisch sein und kleine Elkos der
> Anlaufschaltung im Schaltnetzteil sind oft verdächtiger als die
> größeren.

Das mag stimmen, hatte ich zum Glück noch nie. Ich hatte dagegen schon 
sehr viele hochohmige Widerstände in den Anlauf- und Restschaltungen, 
darum kontrolliere ich diese zuerst.
Das wird aber OT...

Old-Papa

von c-hater (Gast)


Lesenswert?

Old P. schrieb:

> Ein wilder Elkotausch war und ist Blödsinn.

Das ja.

> Entweder die platzen oben
> auf oder sie bekommen unten "nasse Füße".

Das nein.

Ich habe schon mehr als genug Elkos gesehen, die völlig gesund aussahen, 
aber de facto eine echte Luftnummer waren. Man könnte genausogut einen 
Lolli einlöten, wenn der lötfähige Beinchen hätte.

Besonders prekär ist alles geschaltete. Insbesondere auch alles, was 
selber garnicht geschaltet wird, sondern nur durch schnelles Schalten 
belastet wird.

Kuzfassung: Immer wenn hohe Schaltfrequenzen in einer "Baugruppe" auch 
nur vorkommen, sind sämtliche Elkos in der Nähe dieser Baugruppe 
grundsätzlich verdächtig. Je mehr exponiert gegen höhere Temperaturen 
von naheliegenden Leistungshalbleitern, desto mehr.

Witzig ist, dass oft nicht die Elkos Scheisse sind, die direkt in den 
Pfaden liegen, wo wirklich hohe Ströme fliessen, sondern eher die 
kleinen, unauffälligen am Rande. Ganz deutlich wird das bei 
Schaltnetzteilen. Da sind selten die Siebelkos in den Sekundärkreisen 
betroffen, nö, wenn was zickt, dann ist das irgendsoeine kleine Tüte auf 
der Primärseite, ganz in der Nähe des Controllers.

von Manfred (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

oszi40 schrieb:
> kleine Elkos der Anlaufschaltung im Schaltnetzteil
> sind oft verdächtiger als die größeren.

Die Erfahrung sagt, dass das stimmt!

Es gibt leider auch dumme Konstruktionen: Im Schaltnetzteil einer 
Telefonanlage saß ein kleiner 10µF direkt neben einem Zementwiderstand. 
Da die Anlage senkrecht an der Wand hängt, direkt drüber = optimal 
fremdbeheizt. Die Dinger liefen jahrelang, aber kamen dann irgendwann 
nach einem Netzausfall nicht mehr hoch.

Vor Jahren war ein Monitor am Spinnen und ich habe mal reingeschaut: Wie 
im Bild zu sehen, sitzen die Elkos nahe den Schalttransistoren in der 
aufsteigenden Abwärme des Kühlblechs. Unklar ist mir, warum die unteren 
drei überlebt haben - ich habe die pauschal alle ersetzt.

Was wir in anderen Threads schon hatten: Die Lebensdauer von Elkos hängt 
von deren Durchmesser ab, je dicker, desto länger sollen die leben - 
kann man in Datenblättern von z.B. Panasonic auch finden, wenn man 
gezielt drauf achtet.

von oszi40 (Gast)


Lesenswert?

Manfred schrieb:
> je dicker, desto länger sollen die leben -

Das würde ich nicht unterschreiben. Dicke leben nur dann länger wenn sie 
keinen Stress haben (ESR). Manchmal hat man statt 500µF lieber 5 x 100µF 
eingelötet um die Wärme besser zu verteilen.

von Niemand (Gast)


Lesenswert?

Manfred schrieb:
> Die Lebensdauer von Elkos hängt
> von deren Durchmesser ab, je dicker, desto länger sollen die leben -
> kann man in Datenblättern von z.B. Panasonic auch finden, wenn man
> gezielt drauf achtet.

Der Hinweis auf sollen ist schon nicht verkehrt, nur funktioniert das 
meist nicht so wie gewollt.
Mir ist ein Fall als Prinzip bekannt, wo für die 3,3 V Schiene ein 
35-V-Elko mit 1000 µF regelmäßig die Grätsche macht, weil er ganz oben 
im Gehäuse, aber in der Ecke platziert wurde. Liegt es nun am Wärmestau 
oder an der Überdimensionierung oder weil nur einer dafür verbaut wurde?
Denn die 5-V- wie auch die 41-V-Schiene wurde auf mehr als 3x Exemplare 
verteilt, da sieht es aber ähnlich trübe aus.
Und welcher Original-Erst-Hersteller verbaute bitte schon vor Jahren 
Panasonic? Die sind heute und waren damals sicher schon die teuersten 
Typen?

oszi40 schrieb:
> Das würde ich nicht unterschreiben. Dicke leben nur dann länger wenn sie
> keinen Stress haben (ESR). Manchmal hat man statt 500µF lieber 5 x 100µF
> eingelötet um die Wärme besser zu verteilen.
Nicht bloß um die Belastung durch Wärme, auch die Redundanz würde ich 
vermuten. Oder weil der Platz nicht an der einen Stelle frei war.

von Der Zahn der Zeit (Gast)


Lesenswert?

Manfred schrieb:
> oszi40 schrieb:
>> kleine Elkos der Anlaufschaltung im Schaltnetzteil
>> sind oft verdächtiger als die größeren.
>
> Die Erfahrung sagt, dass das stimmt!

Das kann ich auch bestätigen. Sehr merkwürdig. Ich repariere nicht viel, 
es gibt wenige unterschiedliche Geräte, von denen ich mehr als ein 
defektes hatte. In zwei Fällen sind bei ca. 50% aller Geräte die 
Anlauf-Elkos hochohmig geworden. Einmal war es bei Telefonanlagen und 
das andere die Open-Frame-Netzteile, die ein Sportgeräte-Hersteller in 
viele seiner Produkte eingebaut hatte.

Ausgerechnet diese Elkos - was passiert da?

Old P. schrieb:
> Ein wilder Elkotausch war und ist Blödsinn.
Das sehe ich auch so. Der Schuss geht schnell nach hinten los.

Meine Testmethode: Funktionsgenerator mit 50 Ohm-Ausgang, Rechteck 
passender Frequenz und Amplitude an den Elko (d. h., größere Amplitude 
am Generator aber kleine Amplitude am Elko). Dann mit dem Oszi den 
Spannungsverlauf ansehen: ESR proportional zur Sprunghöhe, Kapazität 
umgekehrt proportional zur Dachschräge. Der Test hat bisher auch in 
eingebautem Zustand immer geklappt.

von Manfred (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

oszi40 schrieb:
>> je dicker, desto länger sollen die leben -
> Das würde ich nicht unterschreiben.
Musst Du nicht, ich habe es selbst schon erlebt.
Panasonic sagt es im Datenlatt der FCA so - im Anhang markiert.

Niemand schrieb:
> Der Hinweis auf sollen ist schon nicht verkehrt,
> nur funktioniert das meist nicht so wie gewollt.
> Mir ist ein Fall als Prinzip bekannt, wo für die 3,3 V Schiene
> ein 35-V-Elko mit 1000 µF regelmäßig die Grätsche macht,

Über mögliche Ursachen hast Du schon spekuliert, mehr kann ich auch 
nicht. Unabhängig vom Typ ist es die Temperatur, die die Dinger tötet. 
Ob nun extern oder durch hohe Ströme, scheint mir recht egal.

Mir ist nicht bekannt, dass Elkos sterben, weil sie mit 'Unterspannung' 
betrieben werden. Auf der 3,3V würde ich dennoch versuchen, einen 6,3 
oder 10V mit möglichst großem Durchmesser einzusetzen.

> Und welcher Original-Erst-Hersteller verbaute bitte schon vor Jahren
> Panasonic? Die sind heute und waren damals sicher schon die teuersten
> Typen?

Ich pflege die Theorie, dass dicker = langlebiger auch für andere 
Hersteller gilt.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

c-hater schrieb:
> Ich habe schon mehr als genug Elkos gesehen, die völlig gesund aussahen,
> aber de facto eine echte Luftnummer waren. Man könnte genausogut einen
> Lolli einlöten, wenn der lötfähige Beinchen hätte.

Und auch das genaue Gegenteil kommt vor, so gestern in einer alten 
Kompaktanlage von Mitte der 90er. Ein völlig gesund aussehender 
2200µF/50V von Jamicon, der einen satten Kurzschluss produziert.

: Bearbeitet durch User
von Niemand (Gast)


Lesenswert?

Matthias S. schrieb:
> Ein völlig gesund aussehender
> 2200µF/50V von Jamicon, der einen satten Kurzschluss produziert.

Na wenn du den verkehrt herum einlötest passiert sowas öfter mal ;-)
oder waren es die 100 V U-Betrieb die er nicht vertragen hat ? ;-)

Scherz bei seite , war vllt. ein Montags-Produkt, oder ne 0 zu viel am 
Typenschild bei der U nach den 5 V dran ?

Manfred schrieb:
> Ich pflege die Theorie, dass dicker = langlebiger auch für andere
> Hersteller gilt.
Nur wenn dabei nicht gemogelt wird mit Füllstoff, denn mein Bsp. mit den 
35-V-Typen bei nur 3,3 V , die waren richtig klobig die Originalteile.
Die von mir dann verbauten nicht mal die Hälfte der Masse.
Hexen oder Zaubern kann ich auch nicht, wenn ich 12-V-Typen mit 105 Grad 
nehme sollte das reichen?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Niemand schrieb:
> Scherz bei seite , war vllt. ein Montags-Produkt, oder ne 0 zu viel am
> Typenschild bei der U nach den 5 V dran ?

Zumindest war der Ersatzelko genauso gross und ich erkenne 
normalerweise, ob die Grösse stimmig ist. Hat noch eine Diode und eine 
Sicherung in den Abgrund gerissen.
War ja froh, daß das Endstufen IC, das von diesem Elko gespeist wird, 
nicht den Kurzschluss produziert hat. So ist die alte Dame wieder 
glücklich und kann ihre Schallplatten hören.

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

Matthias S. schrieb:
> Und auch das genaue Gegenteil kommt vor, so gestern in einer alten
> Kompaktanlage von Mitte der 90er. Ein völlig gesund aussehender
> 2200µF/50V von Jamicon, der einen satten Kurzschluss produziert.

Kurzschluß ist selten, aber kommt vor.

Vor Jahrzehnten ein defektes R&S-Labornetzteil, der zuständige Kollege 
in der Firma hatte einen defekten Trafo diagnostiziert, ob wegen Faul- 
oder Unfähigkeit, weiß ich nicht. Na jedenfalls kam es dann mit in mein 
Heimlabor ... der Kurzschluß war hinter dem Gleichrichter, müsste ein 
axialer Frako der 80er Jahre gewesen sein.

Die Ecke ist reparaturunfreundlich, aber 35V/1A mit Zehngangpotis tut 
man nicht in die Tonne!

Hier stehen noch zwei NGM35 mit 6V / 5A, auch geschätzt 70er..80er Jahre 
gefertigt. Die waren mit der Ausgangsspannung am rumeiern und sind nach 
Tausch der Elkos auf der Regelplatine wieder bestens benutzbar, Elkos 
taub.

Bitte 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
Noch kein Account? Hier anmelden.