Hallo, ich entwerfe gerade eine spannungsversorgung für eine platine (soll später im dauerbetrieb laufen und nicht nach einem Jahr schon den geist aufgeben )mit einem Mikrocontroller und hätte eine frage bezüglich des eingangskondensators des schaltrrglers. Als eingangsspannung können maximal 48V anliegen, dass der Elko nicht die ganze zeit am limit ist nehme ich einen mit einer Nennspannung von 80V oder währen noch 63V ok ? Ich dachte da an einen smd elko von panasonic in der bauform D oderE. Bei denen steht aber immer dabei zb: lebenszeit 2000 Stunden bei 105 grad celsius Meine schaltung wird später bei maximal 50 grad C und im Durchschnitt bei 30-35 Grad Celsius arbeiten. Wie lange wird so ein Kondensator durchhalten ? Ich hoffe doch mehr als 2-3 Jahre ? Mfg Michael
Ist 48 V schon U-Spitze oder nur U-Effektiv der ungesiebten Spannung ? Soweit ich weiß, muß man U-Spitze nehmen bzw. U-Eff. * Wurzel(2), diese Spannung tritt ja im Leerlauf (ohne Last) auf. Plus Sicherheitsfaktoren für die schlechtesten Bedingungen, wie Netzspannungs-Schwankungen. Die Lebensdauer hat vllt. damit zu tun, daß der Elektrolyt eine flüssige Chemiekalie ist und eine Temperaturerhöhung bei vielen Stoffen die chem. Reaktionszeit beschleunigt, also auch die Zersetzung. Wenn ich mich richtig erinnere, dann Verdoppelt sich die Reaktionsgeschwindigkeit pro Erhöhung um 10 Grad Celsius. Wenn dem so ist, dann kannst Du das von den 105 Grad auf 50 bzw. 30 Grad herunterrechnen, also die 2000 Stunden für jede 10-Grad-Stufe verdoppeln. Dann kommt eine lange Lebensdauer heraus.
Michael neumann schrieb: > Nennspannung von 80V oder währen noch 63V ok ? > Ich dachte da an einen smd elko von panasonic in der bauform D oderE. > Bei denen steht aber immer dabei zb: lebenszeit 2000 Stunden bei 105 > grad celsius Hallo Michael, google mal bei Panasonic, die haben eine genaue Lebesdauerberechnung basierend auf der Maximaltemperatur, der Einsatzdemperatur und der nominellen Lebensdauer (PDF-Datei, Appnote). Das vervielfacht sich dann anhand der Distanz zu den Grenzen, können also weit über 50000h rauskommen. rgds
Natürlich reichen 63V. Aber reicht der Elko? Angenommen deine Zuleitung hat eine hohe Induktivität und liefert nur den durchschnittlichen Strom, dann muss der Elkk die Schaltreglerimpulse bedienen und sich in der Zwischenzeit nachladen. Es entsteht einRipplestrom der den Elko innen drin erwärmt über deine 50GradC hinaus. Je näher er an deine 105 GradC kommt, je näher kommt er an die kurze Lebensdauer, 10 GradC mehr halbiert sie.
Michael neumann schrieb: > Ich dachte da an einen smd elko von panasonic in der bauform D oderE. Bei den SMD-Elkos von Panasonic mit einer Bemessungsspannung von 63V oder 80V in Baugröße D oder E kann es sich eigentlich nur um die Serien FK oder HD handeln. Diese sind mit einem max. erlaubten Ripple von 80mA (Serie HD) bzw. 120mA (Serie FK) komplett ungeeignet als Eingangselko für einen Schaltregler. Rechne Dir die Pulseströme aus, die dort fließen. Du wirst einen ganzen Haufen dieser SMD-Elkos benötigen, um diese nicht zu überlasten. Dann sind die 2000h Lebensdauer bei 105°C nur mit angelegter Spannung ohne Strombelastung angegeben. Bei Belastung mit max. Nennstrom halbiert sich die Lebensdauer der Elkos. Also 1000h bei 105°C mit Strombelastung, macht dann theoretisch 45.000 Stunden Lebensdauer (Verdoppelung der Lebensdauer bei 10°C Temperaturdifferenz), also rund 5 Jahre. Stimmt aber in der Realität nicht, da die Elkos in der Zeit bis zu 30% ihrer Kapazität verlieren dürfen, was mit der Zeit zu einer immer höheren Strombelastung führt, was die Elkos zusätzlich altern lässt. Die einzige SMD-Serie, die vielleicht funktioniert, wäre die ZA-Serie (sog. Hybrid-Elkos). Da muss man aber sich die Rechnung genau ansehen, da dort anders gerechnet wird als bei Standard-Elkos. Die kosten allerdings 1,60€ pro Stück und haben in Baugröße D8 eine maximale Kapazität von 22µF. Zudem verzehnfacht sich der ESR über die spezifizierte Lebensdauer. Fündig wirst Du eher bei bedrahteten Elkos, z.B. bei der Nichicon PW-Serie, der Panasonic FC-Serie, den United Chemicon KZE, LXY und LXZ-serien, ...
also am Ausgang sind 3.3V bei maximal 500 mA ( gebraucht wird nur die hälft ), das sind 1.65W wenn ich die Verluste im Schaltregler jetzt mal vernachlässige müssen diese 1.65W auch am Eingang anliegen.Das sind bei 48V dann 35mA, angenommen der Kondensator darf maximal 70mA haben, das ist dann gerademal die hälfte. Bei einer Ausgangsspannung von 3.3V brauche ich am Eingang 4.7 uF. Ich brauche auch eine 2. Variante für eine andere Platine die mir 12V liefert, dort brauche ich dann 14 uF. Die Eingangsspannung hat einen Mittleren Wert von 48V, die 48V sollen von einem Hutschienennetzteil kommen. Ich glaube nicht dass die Spannung arg von den 48V abweichen werden. Hat jemand einen alternatieven Kondensator den ich als Eingangsspannungskondensator für einen Schaltregler verwenden kann mit einer Mittleren Eingangsspannung von 24 bis maximal 48V? Habe schon an einen Keramikkondensator gedacht, nur 50V sind da zu wenig und die 100V varianten sind recht teuer. csgba3gh schrieb: > Mit welcher Schaltfrequenz läuft denn Dein Regler? 200 KHz
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