Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Realer Kondensator mit Selbstentladung LTSpice


von Damian (Gast)


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Hallo Leute,

ich möchte einen realen Kondensator mit Selbstentladung simulieren.

z.B 
http://industrial.panasonic.com/ww/products/capacitors/polymer-capacitors/sp-cap/hx/EEFHX0D471R

Könnt Ihr mir Tipps geben.

Ziel der Simulation ist es zu sagen, dass der Kondensator sich in 1 
Stunde XX entlädt.



Danke im Vorraus

von Wolfgang (Gast)


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Damian schrieb:
> Könnt Ihr mir Tipps geben.

Du könntest ihn mit LTSpice simulieren und die Selbstentladung durch 
Eingabe eines passenden Wertes für EPR berücksichtigen.

von udenas (Gast)


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Du kannst das als Parallelwiderstand oder Stromsenke (aktive Load) 
abbilden.

Bei den dürftigen Angaben im Datenblatt

http://industrial.panasonic.com/cdbs/www-data/pdf/ABE0000/ABE0000C65.pdf
"DC leakage current 2 V.DC to 2.5 V.DC : I  < 0.1 CV (μA) 2 minutes, 10 
V.DC to 25 V.DC : I  < 0.3 CV (μA) 2 minutes"

werden bei der Extrapolation auf Stunden allerdings nur Hausnummern 
herauskommen. Messen ist also angesagt.

von Damian (Gast)


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udenas schrieb:
 I  < 0.1 CV (μA) 2 minutes

Heist es das die Schaltung 3uA in 1h hat?

von Damian (Gast)


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Könnt ihr mir ein Kondensator Datenblatt nennen wo das ablestbar ist.

Ich stimme udenas zu, die Datenblätter sind echt nicht so das wahre.

   ---R-----
   |       |
o-----||------o

R ist in dem Fall für die Selbstentladung zuständig richtig?

Leakage current(max.)  94 micro A
Rated voltage  2 V
Capacitance  470 micro F

aus : 
http://industrial.panasonic.com/ww/products/capacitors/polymer-capacitors/sp-cap/hx/EEFHX0D471R

R ist dann gleich ca 20KOhm ?

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Damian schrieb:
> Ich stimme udenas zu, die Datenblätter sind echt nicht so das wahre.

Leckstromangaben sind nie "so das wahre":

- Riesige Streuung von Leckströmen bei den meisten Bauteilen
- Je kleiner, desto aufwändiger zu messen (v.a. dauert es länger, und 
das verringert den Durchsatz)
- Oft stark von Alterung, Temperatur, Luftfeuchte, ... abhängig

Daher sind solche Angaben oft absolute Maximalwerte, während die 
Bauteile zur überwältigenden Mehrheit deutlich darunter liegen.

: Bearbeitet durch User
von udenas (Gast)


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Damian schrieb:
> R ist in dem Fall für die Selbstentladung zuständig richtig?
Ja, solange man es als linear betrachten will - siehe auch Anmerkungen 
von Marian.

> Leakage current(max.)  94 micro A
> Rated voltage  2 V
> Capacitance  470 micro F

Das entspricht der im DB verallgemeinerten Formel:
EEFHX0D471R V=2V, C=470µF

Il = 0,1*C*V = 0,1*2*470e-6 = 94µA

> R ist dann gleich ca 20KOhm ?
Jep - für den Widerstand lässt sich die (Nenn-)Spannung herauskürzen:

Rl = V/Il = 1/0,1*C = 21276Ω

von Damian (Gast)


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So ich verstehe das nicht.

ich habe zwei Kondensatoren parallel geschaltet. Diese bis 3.3V 
aufgeladen und abgetrennt. Ich messe die Selbstentladung nach Zeit.

In LtSpice ist das ganze in weniger als 10sek auf 0V gefallen.

Im realen Dauert das ganze schon 36min und ist grad mal bei 1.9V ...

kann mir jemand das erklären was ich falsch mache?

von npn (Gast)


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Damian schrieb:
> So ich verstehe das nicht.
>
> ich habe zwei Kondensatoren parallel geschaltet. Diese bis 3.3V
> aufgeladen und abgetrennt. Ich messe die Selbstentladung nach Zeit.
>
> In LtSpice ist das ganze in weniger als 10sek auf 0V gefallen.
>
> Im realen Dauert das ganze schon 36min und ist grad mal bei 1.9V ...
>
> kann mir jemand das erklären was ich falsch mache?

Welcher Strom fließt in LTSpice?
Und wieviel fließt in der Realität?

Der angegebene Strom, nach dem du den R dimensioniert hast, ist der 
Maximalstrom. Nicht der wirklich fließende Strom.

Jetzt, wo du schon weißt, in welcher Zeit sich der C um eine bestimmte 
Spannung entladen hast, kannst du den Entladestrom ausrechnen.

Fazit: Der Strom, den du in LTSpice benutzt hast, ist viel zu hoch.

von Damian (Gast)


Angehängte Dateien:

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Ist das so richtig?

Wie kann ich den Entladestrom berechnen ?


In  40m:56s ist er von 3.3V auf 1.80 Volt gegangen.

von npn (Gast)


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Damian schrieb:
> Ist das so richtig?

Hattest du vorhin nicht von ca. 20k gesprochen? Warum baust du jetzt 5k 
ein?

von Damian (Gast)


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Hallo npn (cooler nickname :D)

Ich warte bis die panasonic Kondensatoren kommen allerdings wollte ich 
schonmal mit den Kondensastoren testen die ich hier parat habe.

http://de.farnell.com/wurth-elektronik/870135374003/polymer-alu-elko-220uf-16v-radial/dp/2466575

Kapazität:   220µF
Äquivalenter Serienwiderstand (ESR):   0.01ohm
Nennspannung:   16V

sin die Eckdaten  mit

Leakage current von  352 uA.

Das sind dann umgerechnet 9375Ohm. Ich habe spartanisch aufgerundet auf 
10kOhm.

Die Schaltung habe ich vor mir aufgebaut und lade Sie auf 3.3V  auf. Die 
Kondensatoren habe ich Parallelgeschaltet. Nun habe ich Sie von der 
Versorgungsspannung getrennt und messe das ganze mit einem Multimeter.

von Achim S. (Gast)


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Damian schrieb:
> In  40m:56s ist er von 3.3V auf 1.80 Volt gegangen.

Also eine Zeitkonstant von 4000 s. Bei 440µF entspricht das einem 
Entladewiderstand von 9MOhm. Und die ergeben sich durch die 
Parallelschaltung von deinem Multimeter (10MOhm) mit dem "tatsächlichen 
Parallelwiderstand" des Kondensators (rund 100MOhm).

von Helmut S. (helmuts)


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Die Werte im Datenblatt sind ja Maximalwerte bei maximaler Spannung und 
125°C.
Hast du 125°C in deiner Messumgebung?

von Damian (Gast)


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Fast.

Temperaturbereich der Messumgebung liegt zwischen 90 bis 120°C

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