Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Unterschied zwischen Elko und Kondensator


von Icke_Wa (Gast)


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Hallo alle miteinander,

die Frage klingt jetzt vielleicht banaler als sie ist. Der 
grundsätzliche Unterschied ist mir durchaus bewusst!
Meine Frage bezieht sich darauf, dass ich bei so ziemlich allen 
Datenblättern in der Abschirmung von digitalen Bausteinen immer einen 
Elko (oft 10uF) sehe. Ich frage mich grade ob dies wirklich ein Elko 
sein muss oder ob ich da auch einfach nen Keramik-C nehmen kann. Sind 
10uF nicht erstmal auch 10uF? Ist das ne wirtschaftliche Kiste weil der 
Elko bei solchen Kapazitäten günstiger ist?

Wo genau ist also der Unterschied? Kann ich da einfach verbauen was ich 
will oder gibts Gründe warum es ein Elko sein muss?

Vielen Dank!

von EGSler (Gast)


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Ich würde mal darauf tippen, dass es eine reine Kostenfrage ist.
Rein technisch spricht eher alles GEGEN den Elko, da er durch seine 
Induktivität (da er intern gewickelt ist) langsamer arbeitet als ein 
Kerko...

von Daniel H. (Firma: keine) (commander)


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Icke_Wa schrieb:
> Sind
> 10uF nicht erstmal auch 10uF?

Nein. Wenn du z.B. mehrere Kerkos mit unterschiedlichen Kapazitäten 
parallel setzt handelst du dir mitunter ungünstige Parallelresonanzen 
ein.

Bei Elkos hat man das Problem aufgrund des höheren ESRs nicht bzw. nicht 
so ausgeprägt.

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Elkos halten viel länger (mein Sonie SW1 ist durch Kerko Tod schon nach 
10 Jahren unbrauchbar geworden)

OK Elkos können knapp bemessen und bei dämlichster Einbauweise 
vertrockenen, kommt heute auch leider öfter vor.

von Daniel H. (Firma: keine) (commander)


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Nachtrag:

Wird hier schön erklärt: http://www.cypress.com/?docID=31807

von Joachim B. (jar)


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einige berichten heute von "singenden" KerKos, kenne ich zwar noch 
nicht, ist mir bei Elkos nie begegnet

von Uwe K. (ukhl)


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Joachim B. schrieb:
> Elkos halten viel länger ...

Das halte ich für ein Gerücht. Die ausgelaufenen bzw. ausgetrockneten 
Elkos sind die Fehlerquelle Nummer 1 im Schaltnetzteil. Von wegen 
Haltbar...

von Joachim B. (jar)


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Uwe K. schrieb:
> Das halte ich für ein Gerücht. Die ausgelaufenen bzw. ausgetrockneten
> Elkos sind die Fehlerquelle Nummer 1 im Schaltnetzteil. Von wegen
> Haltbar...

falsches Design, miese Bauteile kannst du aber nicht einer Bauteilklasse 
zuordnen. Meine Philips MFB Boxen sind über 30 Jahre alt und klar werden 
die Elkos nachgelassen haben, aber da früher Elkos mit +40% Toleranz 
verbaut wurden ist das weniger das Problem. In meiner Industriezeit 
wurden für die TerrorKom Baugruppen schon Elkos mit -8% neu angeliefert, 
grad noch so prüfbar mit zulässigen -10%.

Wie oft findet man in Schaltnetzteilen 85°C Kondensatortypen direkt 
neben den schwachen Kühlkörper eines Leistungshalbleiter, das ist doch 
entweder Dummheit oder geplante Obsolezenz.

Trotzdem fallen heute mehr KerKos aus als früher, bzw. KerKos früher 
waren nicht mal häufig betroffen.

: Bearbeitet durch User
von GB (Gast)


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Icke_Wa schrieb:
> Sind
> 10uF nicht erstmal auch 10uF?

Nicht unbedingt.

Elkos verlieren über ihre Lebensdauer Kapazität.
Bei Keramikkondensatoren ist dies auch so, allerdings nicht so 
ausgeprägt.
Dafür ist die Kapazität temperaturabhängig und spannungsabhängig.
Bei X7R variiert die Kapazität um +-15% über den Temperaturbereich (Y5V, 
X5R oder Z5Y sind noch schlimmer) und  die Kapazität variiert mit der 
Spannung.
Bei Betrieb mit 2/3 der Nennspannung (wie bei Elkos empfohlen) hast Du 
bereits einen Kapazitätsverlust von bis zu 20%.

Man muss die Eigenschaften eines Bauteils kennen und die Auslegung 
entsprechend wählen.

Wir brauchen in einem Gerät z.B. min. 18µF am Eingang eines Netzteils 
bei einer Umgebungstemperatur von +65°C und einer maximalen Spannung von 
30V.
Um das sicherzustellen benötigen wir sechs 4,7µF Kermikkondensatoren mit 
einer Nennspannung von 50V.

von Icke_Wa?! (Gast)


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Also das der Elko länger hält als der KerKo würde ich jetzt auch erstmal 
stark anzweifeln. Aber da mag es auch an Erfahrung mangeln. Mir sind 
eher die Elkos als das Bauteil mit den größten Alterungserscheinungen 
bekannt.

Werde mir aber mal die Cypress Doku dazu durchlesen.

Von wegen "Wissen was man braucht". Bügeln solla! :P Schertz beiseite. 
Ich würde gerne um meine Schaltung möglichst klein zu machen die 
Abblockkondies (empfohlen werden 10uF polarisiert (Ob Elko oder Tantal 
wird nicht erwähnt) und 0,1uF) würde ich daher ungern als Elko 
realisieren wollen. Gespeist wird von USB3.0.

Danke an dieser Stelle schonmal für die vielen Meinungen und Tipps!

von Joachim B. (jar)


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Icke_Wa?! schrieb:
> Also das der Elko länger hält als der KerKo würde ich jetzt auch erstmal
> stark anzweifeln.

dann erkläre die vielen über 30 Jahre alten Geräte die mit Elkos noch 
funktionieren aber die Sonie SW1 die alle das KerKo Problem haben nach 
nur ca. 10 Jahren versagen.

Ich bin sicher du findest noch mehr Geräte die auch trotz Elkos nach 30 
Jahren noch funktionieren, zumindest wenn die Elkos sich nicht 
umformatiert haben, nach deiner Wahrnehmung müssten die alle am Elko Tod 
gestorben sein, aber ich kann aus meiner Erfahrung nur sagen, Elkos und 
KerKos waren früher am wenigsten Schuld am Versagen von Geräten und wenn 
dann nur durch falsche Dimensionierung, Schuld waren eher andere 
Kondensatoren sowie Röhren und Halbleiter.

von Alain S. (alain_s)


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Joachim B. schrieb:
> Ich bin sicher du findest noch mehr Geräte die auch trotz Elkos nach 30
> Jahren noch funktionieren

und die haben auch Schaltnetzteile mit hohen Ripplestrom? Eher nicht... 
Früher(tm) wurden die Elkos viel weniger stark belastet als heute..

von Joachim B. (jar)


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Alain S. schrieb:
> Früher(tm) wurden die Elkos viel weniger stark belastet als heute..

mag sein, dafür war die Kapazität sicherheitshalber höher veranschlagt 
was zusätzlich half.

Was wäre dein Fazit für den TO: Elko oder Kerko?

Ich für meinen Teil nehme Kerko da wo es nicht stört und Elko da wo ich 
mehr Betriebssicherheit wünsche, im Zweifel beides, ich verlasse mich 
bei der VCC Pufferung nicht nur auf 10µ KerKos, wenn der Platz da ist 
nehme ich einen 47µ AL Elko gerne dazu, obwohl Tantals kleiner sind, 
aber mit Tantals habe ich auch so Erfahrungen (OK auch aus Kaisers Zeit, 
ob heutige besser sind?)

von Alain S. (alain_s)


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Ich kann die Frage vom TO auch nicht fundiert beantworten.
Bei kleinen Kapazitäten (sagen wir mal so <= 22uF) bevorzuge ich einen 
Kerko. Aber Elkos haben natürlich auch ihre Daseinsberechtigung bei 
höheren Spannungen/Kapazitäten.

Sowohl ein Kerko wie auch ein Elko müssen richtig (sprich 
Spannungstoleranz, Kapazität, Bauform, ESR, max. Ripplestrom, u.s.w) 
ausgewählt werden. Sonst haben beide kein langes Leben.

Was aber auffällt: bei Elkos gibt es viel die grösseren 
Qualitätsunterschiede als bei Kerkos. Zwischen einem billigst No-Name 
Elko und einem anständigen Panasonic oder Rubycon Elko liegen Welten. 
Das wäre mir bei Kerkos noch nie so aufgefallen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Joachim B. schrieb:
> Icke_Wa?! schrieb:
>> Also das der Elko länger hält als der KerKo würde ich jetzt auch erstmal
>> stark anzweifeln.
>
> dann erkläre die vielen über 30 Jahre alten Geräte die mit Elkos noch
> funktionieren aber die Sonie SW1 die alle das KerKo Problem haben nach
> nur ca. 10 Jahren versagen.

Ganz einfach: ich glaube das nicht.

Die allwissende Müllhalde findet zu "Sony SW1 Problem" jede Menge 
Reparaturanleitungen, um defekte SMD Elkos zu ersetzen. Nicht Kerkos.

> Ich bin sicher du findest noch mehr Geräte die auch trotz Elkos nach 30
> Jahren noch funktionieren, zumindest wenn die Elkos sich nicht
> umformatiert haben, nach deiner Wahrnehmung müssten die alle am Elko Tod
> gestorben sein

Dieses folgt nicht aus jenem. Elkos haben prinzipbedingt eine endliche 
Lebensdauer. Zumindest die mit flüssigem Elektrolyten. Weil man sie in 
der Praxis nicht so gut abgedichtet bekommt, daß sie nicht früher oder 
später austrocknen. Natürlich kann man Elkos überdimensionieren. Dann 
halten sie länger als andere Teile (z.B. Gehäuse oder Bedienteile aus 
Plaste).

Kerkos hingegen haben kein Alterungsproblem. Solange man sie nicht 
massiv überlastet (oder unterdimensioniert, was aufs Gleiche 
hinausläuft) halten sie praktisch ewig.


@TE: Kerkos sind elektrisch die besseren Bauteile. Sie altern praktisch 
nicht, halten größere Temperaturbereiche aus, haben kleinere Verluste, 
erfordern keine spezielle Polung. Allerdings gab es sie bis vor wenigen 
Jahren gar nicht in Kapazitäten größer 1µF oder zumindest nur zu 
exorbitanten Preisen. Deswegen verbaut die Industrie bevorzugt Elkos, 
zumindest solange deren nichtideale Eigenschaften tolerierbar sind.

Nachtrag: und dann gibt es natürlich noch Fälle, wo die nichtidealen 
Eigenschaften eines Elkos gezielt ausgenutzt werden. Klassisches 
Beispiel ist der Ausgangs-Elko an einem LDO. Der darf nämlich auch nicht 
zu wenig ESR haben. Das Datenblatt erzählt Details.

: Bearbeitet durch User
von Icke_Wa?! (Gast)


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Das Thema Haltbarkeit lasse ich jetzt mal beiseite, glaube das ist bei 
der Frage nicht das ausschlaggebende.

Bei meines Recherchen habe ich noch rausgelesen, dass Elkos nicht so 
eine hohe Induktivität haben wie Kerkos. Bei Kerkos kann das zu 
Schwingereien führen, wenn sie mit anderen Kerkos parallel geschaltet 
werden. Schön ist natürlich die FOrmulierung "KANN" ... wie man jetzt 
theoretisch herrausfindet ob es das auch tut?! Hat mir mein Prof dazu 
mal ne Formel gegeben? Ich weiß es nicht mehr :/

Werde mir mal das Cypressdingen reinziehen und auf mehr Info hoffen.

von 0815 (Gast)


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Icke_Wa?! schrieb:
> dass Elkos nicht so
> eine hohe Induktivität haben wie Kerkos.

...so kann man sich täuschen...;-)

von Icke_Wa?! (Gast)


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Nachtrag:

Der Tantalelko sollte in die Diskussion vielleicht auch noch mit 
aufgenommen werden. Der ist zwar grade in der Diskussion zur Haltbarkeit 
kritisch, aber sonst eigentlich ein sehr guter Kompromiss zwischen 
"hoher" Kapazität (10uF) und kleinem Format.

Was sagt ihr dazu? Nachteile bis auf, dass er unter Umständen der erste 
ist der ausfällt?

von Dietrich L. (dietrichl)


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Icke_Wa?! schrieb:
> Tantalelko

Nachteil: sie können nicht so hohe Ströme, d.h. als Stützkondensatoren 
sind sie nicht so ohne weiteres geeignet.

Gruß Dietrich

von Icke_Wa?! (Gast)


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hm ... nich so hohe Ströme? Ab wann ist der Strom "hoch"? Mein Baustein 
soll über mehrere Versorgung (seperat entkoppelt) maximal 200mA ziehen. 
jetzt sagen wa auf einer Leitung max. 100mA. Wär das schon zu viel?

von Joachim B. (jar)


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Axel Schwenke schrieb:
> Die allwissende Müllhalde findet zu "Sony SW1 Problem" jede Menge
> Reparaturanleitungen, um defekte SMD Elkos zu ersetzen. Nicht Kerkos.

und wenn du das schon weisst, wo ist der Link?

ich hatte schon gegoogelt aber ist ne Weile her da hiess es nur alle 
KerKos ersetzen und nun kommst du mit Elko? ich hatte das Teil mal auf 
und nicht einen Elko gesehen.

Axel Schwenke schrieb:
> Ganz einfach: ich glaube das nicht.

was?

das Geräte hier laufen mit Elkos die über 30 Jahre alt sind?
das ich vor 30 Jahren als Fernsehtechniker im Aussendienst mehr kaputte 
Elkos früher als KerKos hatte?

Das ich heute kaputte Elko nur in miesen Netzteil Designs finde?

von GB (Gast)


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Axel Schwenke schrieb:
> Kerkos hingegen haben kein Alterungsproblem. Solange man sie nicht
> massiv überlastet (oder unterdimensioniert, was aufs Gleiche
> hinausläuft) halten sie praktisch ewig.

Das stimmt nicht.
http://www.murata.com/~/media/webrenewal/support/library/catalog/products/capacitor/mlcc/c02e.ashx

Siehe S. 146

Hängt vom Dielektrikum ab.

von Icke_Wa?! (Gast)


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Sorry Leute, aber nichts ist unkaputtbar und alles muss man richtig 
machen. Auch wenn die Diskussion nicht 100% Offtopic ist, würde ich mich 
freuen wenn wir das erschlagen könnten. Die wirklich gravierenden 
Unterschiede sind nämlich eher andere Eigenschaften, die nicht das 
maximal mögliche Alter, sondern das Verhalten selbst beeinflussen. Auf 
diese kommt es mir grade eher an. Ob das Ding jetzt 10 oder 30 Jahre 
hält ... ich würde mal sagen ich bekomme Ärger vom Chef, wenn das Ding 
nach 10 Jahren noch nicht ausgetauscht wurde ...

von GB (Gast)


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Naja, Du wolltest wissen, ob 10µF nicht 10µF sind, und da muss man klar 
sagen: Nein.

Dazu muss man aber auch die Eigenschaften kennen.
Das von mir verlinkte Dokument ist eine hervorragende erste Quelle.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Joachim B. schrieb:
> Axel Schwenke schrieb:
>> Die allwissende Müllhalde findet zu "Sony SW1 Problem" jede Menge
>> Reparaturanleitungen, um defekte SMD Elkos zu ersetzen. Nicht Kerkos.
>
> und wenn du das schon weisst, wo ist der Link?

Du brauchst jetzt ernsthalft Hilfe dabei, 3 Worte aus meinem Post in das 
Google-Suchfeld zu kopieren?

> ich hatte schon gegoogelt aber ist ne Weile her da hiess es nur alle
> KerKos ersetzen

Und wo ist dein Link dafür?

> ich hatte das Teil mal auf und nicht einen Elko gesehen.

Dann mußt du blind sein.

http://www.chronomaddox.com/shortwave/sony/repair/08sw1.jpg

Sind sogar extra für dich markiert. Und ich sehe auf Anhieb weitere 4 
Elkos der gleichen Bauform.

(Bild ist von hier: 
http://www.chronomaddox.com/shortwave/sony/repair/sony_icf-sw1_repair.htm)


>> Ganz einfach: ich glaube das nicht.
>
> was?

Deine platte Behauptung, daß Elkos zuverlässiger und langlebiger seien 
als Kerkos. Ich glaube noch nicht mal deine Behauptung, Sony SW1 würden 
massenweise wegen kaputter Kerkos ausfallen. Und selbst wenn das stimmen 
sollte, wäre es nur ein (weiteres) Argument gegen Sony.

Nicht gegen Kerkos.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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GB schrieb:
> Axel Schwenke schrieb:
>> Kerkos hingegen haben kein Alterungsproblem. Solange man sie nicht
>> massiv überlastet (oder unterdimensioniert, was aufs Gleiche
>> hinausläuft) halten sie praktisch ewig.
>
> Das stimmt nicht.
> 
http://www.murata.com/~/media/webrenewal/support/library/catalog/products/capacitor/mlcc/c02e.ashx
>
> Siehe S. 146
>
> Hängt vom Dielektrikum ab.

Hmm. Interessant. Hätte ich nicht als so stark geschätzt.

Andererseits sind -10% in 2000h immer noch sehr wenig im Vergleich zu 
Elkos. Für Standardtypen sind 2000h die nominale Lebensdauer. Und 
Kapazitätstoleranz besser als -10% bekommt man bei Elkos gar nicht erst.

Wirklich interessant wäre zu wissen, wie die Kurve weiter geht. Wirklich 
bis 0 runter? Oder stabilisiert sich das irgendwo?

von Joachim B. (jar)


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Axel Schwenke schrieb:
> Du brauchst jetzt ernsthalft Hilfe dabei, 3 Worte aus meinem Post in das
> Google-Suchfeld zu kopieren?

aber wenns mich nicht mehr interessiert,

SW1 1990 gekauft 2000 kaputt ehrlich kein Bock mehr,

>> ich hatte schon gegoogelt aber ist ne Weile her da hiess es nur alle
>> KerKos ersetzen

war aber 200x

> Und wo ist dein Link dafür?

wozu brauchst du den? du bist doch offensichtlich der bessere googler

>> ich hatte das Teil mal auf und nicht einen Elko gesehen.
> Dann mußt du blind sein.
> http://www.chronomaddox.com/shortwave/sony/repair/08sw1.jpg

und gerade die sollen kaputt sein? ich muss schmunzeln würde glatt mit 
dir wetten das die OK sind

> Sind sogar extra für dich markiert. Und ich sehe auf Anhieb weitere 4
> Elkos der gleichen Bauform.
> (Bild ist von hier:
> http://www.chronomaddox.com/shortwave/sony/repair/sony_icf-sw1_repair.htm)

>>> Ganz einfach: ich glaube das nicht.
> Deine platte Behauptung, daß Elkos zuverlässiger und langlebiger seien
> als Kerkos.

stimmt zu platt wie du das formulierst, also noch mal langsam für dich:

vor 30 Jahren gab es keine 10µF KerKos, jedenfalls sind mir keine 
begegnet im TV, die KerKo im TV waren schon zuverlässiger als ElKos, 
heute kehrt sich das mit SMD KerKos und an der Spannungsgrenze wohl um.

GB schrieb:
> Siehe S. 146
> Hängt vom Dielektrikum ab.

und dann war hier noch der Thread mit der Nutzentrennung, die SMD KerKo 
sind wohl empfindlicher was mech. Spannungen auf der Platine angehen, 
was auch wieder für Elkos spricht.

Aber ich möchte deine große Erfahrung nicht widersprechen, wenn bei dir 
die Elkos öfter ausfallen, dann wird das so sein.

aber für mich eines auch klar, ich gebe kein Geld mehr für sonie aus.

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