Kondensator laden?
In einem Schalternetzteil als Beispiel wo der Elko aus dem Netz gespeist wird.
Gilt hier
AC = 230
DC = 325
Oder etwas anderes?
2 Antworten
Elko wird wohl schwer an AC hängen da macht er boom.
Es stimmt, dass es Kondensatoren für Wechselspannung gibt. Das sind aber keine Elkos.
Eben darauf wollte ich hinaus. In der Audiotechnik reden wir schließlich von Millivolt bis Volt im höchstens zweistelligen Bereich. Die Kondensatoren in den Frequenzweichen von Hertz, die ich hier zufällig rum liegen haben, sind bis zu 160V spannungsfest. Sehr viel mehr als das wird es auch bei anderen Herstellern nicht geben.
Heisst das die Dioden den Strom auf 325 gleichrichten und in den Elko `weiterleiten?
Ja, der Kondensator wird auf den Spitzenwert aufgeladen (unbelastet).
Ja der Elko muss eine höhere Spannungsfestigkeit als die Spitzenspannung der pulsiernden Gleichspannung nach der Gleichrichtung aufweißen.
325V ist der Spitzenwert der Wechselspannung. Sprich der höchste bzw. niedrigste Punkt der Sinunsspannung. Wenn die Wechselspannung mit 230V gleichgerichtet wird, ist das erstmal nur eine pulsierende Gleichspannung. Diese wird durch den Kondensator geglättet und kann auf bis zu 325V ansteigen. Deshalb sind diese Kondensatoren auch meistens auf 450V ausgelegt.
Die 450V liegen nur an den Preisen ;)
Falsche Werte bei den Elkos führen zu früherem Tod anderer Bauteile.
Die 450V sind zunächst mal Primär den Vorgaben und den Standardbauteilen geschuldet.
Man muss bei 230V schon mal grundsätzlich mit +10% Toleranz rechnen, was eben etwa 360V Spitze ergibt, dazu kommt noch Betriebssicherheit im Sinne der Haushaltsgerätespezifikation, also die müssen am Ende auch Netzspannungen von weit über der 10% Netztoleranz verkraften was dann eben zum nächsten Standardwert wie den 450V führt.
Wirklich Falsche Werte gibt es hier nicht direkt. Sie können zu klein sein, was in einer instabilen Ausgangsspannung resultiert oder sie können zu wenig Nennspannung haben was im Tod von den Elkos selbst resultiert. Zu hohe Kapazität oder Spannungsfestigkeit gibts hier aber nicht direkt.
Nein Kelec das ist ein verbreiteter Irrtum der zu späteren Fehlern in Systemen führt.
Ich habe selbst solche Netzteile entwickelt und ausgelegt und kann dir aus eigener Erfahrung sagen, dass die Bypass und Stützkondensatoren so alle Pi mal Daumen sind.
Kritisch sind die nur bei Hochfrequenzschaltungen, hier kommts aber auch nur auf die Eigenresonanz und den ESR an auf den man achten muss und da sind Elkos ohnehin schon ungeeignet.
Sofern die Kondensatoren andere Funktionen erfüllen, wird der Wert natürlich schon wichtig, aber nicht bei diesen Stützkodensatoren und Elkos sind zu 90% so verbaut.
Pi Mal Daumen ist Systemzerstören.
Die Ströme von zu großen Elkos sind stärker und können zudem nicht vernünftig geladen werden.
Wieso redest du jetzt über die Größe? Die Spannungsfestigkeit hat nichts mit der Kapazität zu tun. Wenn der Kondensator von der Spannungsfestigkeit her höher ausgelegt wird, als nötig, ist das in keinster Weise "systemzerstörend", ganz im Gegenteil sogar.
Nein ist es nicht sondern Pi mal Daumen ist effektives arbeiten wenns auf den genauen Wert nicht ankommt. Macht nicht sonderlich viel Sinn da ewig zu Simulieren und zu testen um den kleinst möglichen Wert zu finden.
Die Ströme von zu großen Elkos sind stärker
Die Elkos brauchen länger zum Laden aber auch länger zum entladen. Die Glättung wird tendentiell besser je größer der Elko ist in der Praxis nimmt man dann eben Werte welche eine vertretbare Restwelligkeit erlauben, größer ist hier aber idR kein Problem. Natürlich nicht immer aber bei den Eingangsfilterkondensatoren ists wirklich so ziemlich egal.
Der Spitzenstrom ist rein vom ESR abhängig und nicht von der Kapazität des Elkos, die Inrush Energy ist natürlich auch von der Kapazität abhängig.
und können zudem nicht vernünftig geladen werden.
Das solltest du auch begründen. Es hängt vom Ladeverfahren ab was denn jetzt vernünftig und unvernünftig ist. Ein 1F Kondensator kann ich genau so vernünftig Laden wie einen 1uF Kondensator, allerdings muss ich beim ersten den Strom in den meisten Fällen zusätzlich begrenzen, beim 1uF fällt die Einschaltstromspitze meist nicht ins Gewicht.
Der 1F Kondensator puffert natürlich weitaus besser was dann eben den Ripple verringert. Bei großen Audioverstärkern in Niederspannungssystemen zB Autoanlagen usw sind so große Kondensatoren durchaus verbreitet.
Ja bei der typischen Audioverkabelung im Auto kannst du auch mehrere Farad anhängen ohne Probleme. Den Inrush Current liefert die Autobatterie hier problemlos.
Im Antriebsstrang von Elektrofahrzeugen muss man allerdings schon ein paar Millifarad im Eingangsstrom begrenzen. Dafür gibts dann eigene ICs welche ein Bus Precharge durchführen und den Strom begrenzen bis die Kondensatoren geladen sind und erst dann den Systembus voll drauf schalten. Das hat dann eben den Vorteil, dass der Ladestrom begrenzt ist was zu geringerem Verschleiß führt, aber im Betrieb ist diese Strombegrenzung dann nicht mehr aktiv.
Aber mit der Frequenz und anderen Sachen. Du bist Fehlinformiert was Kondensatoren angeht.
Ja und nein, du kannst auch sonst äquivalente Typen mit höherer Spannungsfestigkeit finden, das ist meist kein wirkliches Problem.
Wenn dir allerdings ein Frequenzgang wichtig ist, sind Elkos ohnehin oft fehl am Platz. Es gibt zwar welche mit definiertem Frequenzgang für Audioanwendungen aber die typischen Elkos in Schaltnetzteilen haben hier nicht wirklich einen definierten Frequenzgang.
Wenn eine bestimmte Filterfrequenz zB für Netzfilter etc notwendig ist verwendet man Folienkondensatoren oder Keramikkondensatoren. Im Netzfilter aufgrund der höheren Sicherheit Folienkondensatoren.
Wenn man hochfrequente Signale stützen will verwendet man auch die Kombination aus großem Elko und kleinem Kerko. Das erlaubt einen größere Frequenzbereich, zu 100% wirklich definiert ist der natürlich nicht aber wie gesagt nicht so kritisch.
Falsche Elkos füren zu höherem Stromverbrauch und Systeminstabilität
Falsche Elkos können auch zu einem Systemausfall führen.
Die Frage ist hier aber eher was die Grenze zwischen Richtig und Falsch ist und der richtige Bereich ist bei den typischen Pufferkondensatoren einfach sehr sehr groß.
Die Werte sind somit unkritisch.
Ein Beispiel für einen eindeutig falschen Elko wäre aber ein 10V Elko in der Eingangsstufe vom Netzteil.
Ob du die Pufferkondensatoren aber 470uF oder 560uF machst ist komplett egal, ebenso ob die 450V oder 500V Spannungsfestigkeit haben. Es müssen auch keine Speziellen Elkos da rein.
Das ist schlichtweg falsch. Das kann nicht sein den du hast einen Spannungsabfall an den Dioden.
Soso, drehen wir den Spieß jetzt also um, was? Klar verursachen die Dioden einen geringen Spannungsabfall, der liegt idr. aber nur bei popeligen 0,7V. Deshalb habe ich den genauso wenig mit einberechnet wie die Tatsache, dass die Netzspannung in den wenigsten Fällen bei genau 230V liegt. Laut Vorschrift darf diese bis zu 10% abweichen, in der Praxis sind es meistens ein paar Volt mehr.
Das ist schlichtweg falsch. Es gibt auch Kondensatoren für Wechselspannung und es gibt haufenweise Anwendungsbeispiele. Als Lampen noch mit konventionellen Vorschaltgeräten ausgestattet waren hatten die fast alle solche Kondensatoren an der Eingangsspannung zur Kompensation der Blindströme.