Hallo Leute! Ich habe mal eine Frage bezüglich kermaischer Kondensatoren. Ist es generell so, dass man eigentlich komplett auf Tantal verzichten kann, seit es größere keramische Cs gibt? Ich mein, Tantal war ja eigentlich die gute Lösung für große Kapazität bei guter Reaktion auf Lastsprünge. Jetzt macht man ja oft z.B. 10u + 100n an einen IC (nur als Beispiel) - der 10u speist den 100n und der 100n den IC. Was ist denn jetzt wenn ich nurnoch keramische Cs nehme? Reicht es dann direkt die 10u an den IC zu packen? (Die Nachteile von wegen Kapazität ist spannungs- und temperaturabhängig jetzt mal außen vor gelassen)
Wann immer es die Belastbarkeit bzgl. Ripple und Spannung sowie die notwendige Kapazität zulassen, würde ich es jedenfalls tun!
Kleinere sind "schneller" (haben eine geringere Induktivität), letztlich direkt an der Baugrösse abzulesen. Daher sind viele grosse Kerkos nicht besser als Tantals aber meist billiger.
MaWin schrieb: > Kleinere sind "schneller" (haben eine geringere Induktivität), > letztlich direkt an der Baugrösse abzulesen. Allerdings gibt es 10 µF auch als 0603. Wo ist da der Baugrößenvorteil zu einem 100 nF mit der Größe 0603.
-Spannungsfestigkeit -Keramikmaterial Es gibt Materialien, die haben deutlich höhere Dielektrizitätskonstanten als andere. Grob kann man sagen, je höher die ist, umso schlechter die anderen Parameter (Temperaturabhängigkeit, Spannungsabhängigkeit, ESR u.a) Das heisst aber, für "bessere" Kondensatoren braucht man "bessere" Materialien -> bei gleicher Kapazität grösser. Ganz gut zum Verständnis: http://de.wikipedia.org/wiki/Keramikkondensator Ansonsten kann man sagen, ein Kondensator hat mehr Kennwerte als Kapazität und Spannungsfestigkeit :-)
Keramik-Hans schrieb: > Ist es > generell so, dass man eigentlich komplett auf Tantal verzichten kann, > seit es größere keramische Cs gibt? Ja und nein. Es gibt so manchen Spannungsregler, linear wie schaltend, der mit rein keramischen Kondensatoren am Ausgang nicht klar kommt. Der niedrige ESR ist dann meist das Problem. Und in den Datenblättern der Veteranen unter den Spannungsreglern findet man häufig keinerlei Hinweis zu diesem Problem, da es damals kaum C's mit so niedrigem ESR gab. Zum Beispiel: In einem von 5 Datenblättern zum LM337 gibt es einen Hinweis, dass der Regler besser nicht mit reinen Folienkondensatoren am Ausgang benutzt werden soll. Die anderen Datenblätter enthalten rein gar nichts zu dem Thema. Die traurige Realität? Manche LM337 schwingen mit Keramik-C's. Die Lösung wenn man trotzdem keine Tantal-C's einsetzen möchte: Serienwiderstand in Reihe zum großen Keramik-C.
"Serienwiderstand in Reihe zum großen Keramik-C." -> könnte man auch mit miesem Layout hinkriegen :-) Nachdem alle wichtigen technischen Dinge jetzt dastehen könnte man noch den ethischen Aspekt bringen. Der Rohstoff aus dem Tantal gewonnen wird, Coltan, wird im Kongo mit nicht ganz einwandfreien Methoden abgebaut. Man sollte also versuchen mit Keramik hinzukommen. Wenn halbwegs Platz ist sollte das bei einem neuen Design funktionieren. Gruß, Holger
holger_sha schrieb: > Der Rohstoff aus dem Tantal gewonnen wird, > Coltan, wird im Kongo mit nicht ganz einwandfreien Methoden abgebaut. Das meiste Niob wir in der 1. und 2. Welt Staaten gefördert. Aus Afrika kommt nur 0,4% der weltweiten Produktion. http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/niobium/colummcs07.pdf
Hi Alexander, .... und aus was werden aktuell die Masse der Tantals gefertigt? Aus dem noch (?) teuren Niob oder aus dem noch (?) billigen Coltan?
Alexander Schmidt schrieb: > Allerdings gibt es 10 µF auch als 0603. Wo ist da der Baugrößenvorteil > zu einem 100 nF mit der Größe 0603. Wieviel dQ/dU hat der 10µF/0603 bei 10V Bias noch? Die Nennkapazität wird mit Wechselspannung gemessen, z.B. 1Vpp bei 1kHz. Bei angelegter Gleichspannung sinkt die Kapazität der High-Epsilon-Materialien gewaltig ab. Mit entsprechendem Derating (10µF/50V) ist der Baugrößenvorteil dahin. Keramik hat allerdings den großen Vorteil, nicht brennbar zu sein. Damit kann man die Teile auch dort verwenden, wo Tantalverbot herrscht.
Bei dem Thema der Spannungsabhängigen Kapazität: Ein einfacher Tiefpass aus R und Keramik-C müsste doch den am Eingang angelegten Sinus verzerren da bei z.B steigender Spannung (0-90°) die Kapazität sinkt und damit auch das Frequenzverhalten des Filters. Dadurch ist doch auch die Ausgangsspannung nicht mehr sinunsförmig, oder ?
> Allerdings gibt es 10 µF auch als 0603. Wo ist da der Baugrößenvorteil > zu einem 100 nF mit der Größe 0603. Die Ursprungsfrage war anders. Bei gleicher Baugrösse ist zu erwarten daß auch die Induktivität und damit die Geschwindigkeit sehr ähnlich ist, allerdings kann die Strombelastbarkeit anders sein und die Resonanzfrequenz ist es sicherlich. Dennoch kann es ok sein, statt 100nF dicht am IC und 10uF entfernt Tantal, heute 10uF KerKo direkt am IC an derselben Stelle wie früher die 100nF als ausreichend anzusehen.
Die Bedeutung Afrikas als Rohstofflieferant sollte nicht überschätzt werden. Und solange es unaufwändiger ist, die erforderlichen Mittel für den ständigen Waffennachschub von der Entwicklungshilfe naiver westlicher Gutmenschen abzuzweigen, anstatt sie selbst zu erwirtschaften, wird sich das nicht substanziell ändern.
@holger_sha (Gast) >Hi Alexander, > .... und aus was werden aktuell die Masse der Tantals gefertigt? Aus >dem noch (?) teuren Niob oder aus dem noch (?) billigen Coltan? Weist Du überhaupt, was Tantal, Niob, Coltan überhaupt sind? Wie soll Tantal aus Niob hergestellt werden können? Wir sind doch nicht bei den Alchemisten .... Höchstens durch Kernspaltung/Fusion o.ä. könnte man sowas vielleicht hinbekommen. Hier http://en.wikipedia.org/wiki/Coltan findet sich übrigens eine Aufstellung der am meisten nach Ta/Nb schürfenden Länder - Kongo ist nicht unbedingt führend, aber wohl am berüchtigsten ...
@jens ".... die Masse der Tantal-Kondensatoren ...." so besser ?? Gibt es auch eine Antwort oder nur Polemik? Gruß, Holger
>Und in den Datenblättern der Veteranen unter den Spannungsreglern findet >man häufig keinerlei Hinweis zu diesem Problem, da es damals kaum C's >mit so niedrigem ESR gab. Du mußt schon zwischen LDOs und normalen Reglern unterscheiden. Foliencaps haben übrigens auch sehr niedrige ESRs. >Zum Beispiel: In einem von 5 Datenblättern zum LM337 gibt es einen >Hinweis, dass der Regler besser nicht mit reinen Folienkondensatoren am >Ausgang benutzt werden soll. Das habe ich noch nie gelesen. Das mußt du uns jetzt aber zeigen, wo du das gelesen hast! >Die traurige Realität? Manche LM337 schwingen mit Keramik-C's. Das habe ich noch nie gesehen. Höchstens, wenn jemand dachte, daß 100nF reichen, ein Fehler, der bei negativen Reglern häufig gemacht wird.
Ungläubiger schrieb: >>Zum Beispiel: In einem von 5 Datenblättern zum LM337 gibt es einen >>Hinweis, dass der Regler besser nicht mit reinen Folienkondensatoren am >>Ausgang benutzt werden soll. > > Das habe ich noch nie gelesen. Das mußt du uns jetzt aber zeigen, wo du > das gelesen hast! > http://www.linear.com/product/LT337A Datenblatt Seite 7, "Capacitors and Protection Diodes" "High Q capacitors, such as Mylar, are not recommended because they tend to reduce the phase margin at light loads. ..." >>Die traurige Realität? Manche LM337 schwingen mit Keramik-C's. > > Das habe ich noch nie gesehen. Höchstens, wenn jemand dachte, daß 100nF > reichen, ein Fehler, der bei negativen Reglern häufig gemacht wird. Da war ein 1µF Keramik dran. Es hat jahrelang funktioniert, bis nach Einkauf der X.ten Rolle auf einmal ein guter Teil der LM337 angefangen hat zu schwingen. Aber nur in einem Produkt, in anderen nach wie vor unproblematisch. Vorläufiger Fix war der Wechsel auf Tantals. Das zeigt mir, das der LM337 nicht ausreichend zuverlässig mit nur-keramischen läuft. Hersteller war in unserem Fall National, der übrigens keine Anmerkungen wie LT im Datenblatt hat.
>Datenblatt Seite 7, "Capacitors and Protection Diodes" >"High Q capacitors, such as Mylar, are not recommended because they tend >to reduce the phase margin at light loads. ..." Gut, jetzt glaube ich dir! >Da war ein 1µF Keramik dran. Es hat jahrelang funktioniert, bis nach >Einkauf der X.ten Rolle auf einmal ein guter Teil der LM337 angefangen >hat zu schwingen. Aber nur in einem Produkt, in anderen nach wie vor >unproblematisch. Vorläufiger Fix war der Wechsel auf Tantals. Das zeigt >mir, das der LM337 nicht ausreichend zuverlässig mit nur-keramischen >läuft. Hersteller war in unserem Fall National, der übrigens keine >Anmerkungen wie LT im Datenblatt hat. Danke, habe wieder etwas gelernt!
verzerrer schrieb: > Bei dem Thema der Spannungsabhängigen Kapazität: Ein einfacher Tiefpass > aus R und Keramik-C müsste doch den am Eingang angelegten Sinus > verzerren da bei z.B steigender Spannung (0-90°) die Kapazität sinkt und > damit auch das Frequenzverhalten des Filters. Dadurch ist doch auch die > Ausgangsspannung nicht mehr sinunsförmig, oder ? Richtig. Deshalb setzt man (high-epsilon) Keramik nicht im Signalweg ein, zumindest nicht wenn mit größeren Amplituden ausgesteuert wird.
Bei den hochkapazitiven Keramik darf man den Piezo-Effekt auch nicht vernachlässigen. Bei hochempfindlichen Messgeräten so einen für das Abblocken eines Referenzelements zu verwenden ist keine so gute Idee.
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