Ich stehe vor dem Problem, dass ich 150VDC rated MLCC brauche, die Standardkomponenten aber entweder 100VDC oder gleich 200-250VDC gerated sind und daher massiv teurer. Nun frage ich mich, ob ich nicht einfach 2 Kapazitäten in Serie nehmen kann, aber da kommt das Balancing ins Spiel. Wie sind eure Erfahrungen mit Kapazitäten in Serie? Macht es Sinn wie im Anhang alle Mittelterminals mit einem Balancer zu versehen oder sollten jeweils 2 einen eigenen Balancer haben?
Wenn ich das richtig verstanden habe, dann ist das ja eigentlich nur um den DC Offset zu kompensieren, im Endeffekt halten die Caps ja Vbus/2, solange die Spannung dynamisch schwankt, richtig? Was für balancing Widerstände braucht man da so, reichen die 2x470kOhm?
Edit: Sehe gerade im Bild ist ein Mittelstrang nicht verbunden, bitte ignorieren.
Es gibt doch für den Automootive Bereich MLCCs mit Floating Elektroden, die intern aus eine Reihenschaltung bestehen, das es bei einem Bruch zu keinem Kurzschluss kommt.
Die werden intern auch nicht ausbalanciert. Daher die berechtigte Frage: ist das überhaupt nötig?
Bei Digikey gibts z.B. unter dieser Nummer
4713-CHV2220N250225KXTCT-ND
2.2uF 250V X7R in 2220 für 1.20€ im Zehnerpack. Mit 6 Stück wie in Deinem Beispiel bist Du auch bei 13.2uF, und das ohne jegliches Kopfzerbrechen und Risiko.
Die 250V Spannungsfestigkeit haben noch einen anderen positiven
Nebeneffekt: Das spannungsabhängige Derating ist nicht ganz so brutal.
Dennoch sollte man ungedingt die DC-Bias-Kurve beim Hersteller anschauen: Weil ich das mal nicht machte, habe ich hier X5R-MLCC, die bei 40% der Nennspannung (also wie bei 100V von 250V) nur noch 10% der Nennkapazität haben.
Wenn dein Kondensator bei 100 V Nennspannung x kostet und bei 200 V 4x, dann ist das logisch, weil er auch die vierfache Energie speichern kann. Da (bei einer Serie von einem Hersteller) das Dielektrikum gleich ist, ist das Bauvolumen auch das Vierfache. Also ist der 200 V Typ entweder dicker, und/oder de Footprint größer. Da du auf der Platine nicht nur die Gehäusekontur als Fläche benötigst, sondern auch Platz drum herum für die Lötpads und die Bestückungsmaschine / Handlung, ist oft ein Kondensator mit doppelter Nennspannung auf der Platine viel kleiner, als vier Kondensatoren mit einfacher Nennspannung. Und rechne mal aus, ob die Kosten wirklich das vierfache sind, oder eher so das doppelte. Meist fährst du mit einem größeren Kondensator besser, als mit mehreren kleinen.
Welche Maximalspannung hat dein Bus denn?
Ich stehe vor dem Problem, dass ich 150VDC rated MLCC brauche, die
Standardkomponenten aber entweder 100VDC oder gleich 200-250VDC gerated
sind und daher massiv teurer. Nun frage ich mich, ob ich nicht einfach 2
Kapazitäten in Serie nehmen kann, aber da kommt das Balancing ins Spiel.
Wie sind eure Erfahrungen mit Kapazitäten in Serie? Macht es Sinn wie im
Anhang alle Mittelterminals mit einem Balancer zu versehen oder sollten
jeweils 2 einen eigenen Balancer haben?
Wenn ich das richtig verstanden habe, dann ist das ja eigentlich nur um
den DC Offset zu kompensieren, im Endeffekt halten die Caps ja Vbus/2,
solange die Spannung dynamisch schwankt, richtig? Was für balancing
Widerstände braucht man da so, reichen die 2x470kOhm?
Edit: Sehe gerade im Bild ist ein Mittelstrang nicht verbunden, bitte
ignorieren.
Hallo,
ich denke, dein Konzept ist nicht gerade optimal. Die MLCC werden wegen DC-Bias im Einsatz sowieso keine 10uF haben.
Wenn es Abblock-C in deiner Schaltung sind, wäre es soweiso besser, eine Kombination von C zu nutzen. Also z.B. 4,7...10uF als Elko oder Tantal-C, dazu 100...220nF als MLCC und dann noch paar 10...22nF als MLCC.
Die Elkos unterdrücken langsame Störungen, die MLCC die schnellen, bis in den GHz-Bereich. Weil jede Bauform irgend wo im Spektrum eine Schwäche hat, ist es eben auch sinnvoll, die MLCC zu kombinieren.
Dazu kommt noch die Frage nach dem konkreten Layout und Lagenaufbau.
Gruß Öletronika
Wenn man 10uF bei 150V benoetigt sollte man X7R verwenden, die halten den Kapazitaetswert besser bei hoeheren Spannungen. Und man sollte etwas weg sein von den Nennspannungen. Ich wuerd zB einen 250V Typen nehmen. Digikey hat grad einen : 565-4657-ND kostet um die 20 euro.
MLCC_SERIES.png
(20 KB)
