Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltnetzeil, alter Elko hat besseren ESR als Neuer?


von Benedikt D. (Firma: BDE Elektronik) (benedictus)


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Hallo zusammen,

ich habe hier einen hochwertigen Pioneer-DVD-Player (DV868), der ist an 
die 15 Jahre alt. Er tut es, ich wollte ihn nur mal "pflegen". In dem 
Zusammenhang hab ich mir den großen Schaltnetzeil-Elko angeschaut und 
wollte ihn prophylaktisch erneuern.

Der alte eingebaute Elko ist ein KMQ 400V 100µ 105°.  Als Ersatz habe 
ich einen Würth WCAP ATG5 400V 100µ 105° besorgt.

Ich habe beide mal mit dem Elko-Tester atlas ESR70 vermessen.
alter KMQ-Elko: 100,1 µF ESR= 0,25 Ohm
neuer Würth-Elko: 90,1 µF ESR= 0,5 Ohm

Da misst sich der alte ja besser als der neue. Das überrascht mich doch 
sehr.
Gibt es da Erfahrungswerte? Ist das KMQ-Teil wirklich so gut und kaum 
gealtert? Sollte ich in drin lassen? Taugen die Würths vielleicht doch 
nicht so viel?

Ich hab fünf von den Würths auf Lager, die machen alle 90-95µ und ESR 
zwischen 0,44 und 0,96.

Feedback und Meinungen willkommen!

von Stefan F. (Gast)


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Benedikt D. schrieb:
> Da misst sich der alte ja besser als der neue. Das überrascht mich doch
> sehr.

Mich nicht. Neu ist nicht unbedingt besser.

Was denkst du, warum viele Röhrenradios nach 60 Jahren immer noch 
funktionieren?

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

If ain't broke, don't fix it.

Gruss
WK

von Der schreckliche Sven (Gast)


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Benedikt D. schrieb:
> ich habe hier einen hochwertigen Pioneer-DVD-Player (DV868), der ist an
> die 15 Jahre alt. Er tut es, ich wollte ihn nur mal "pflegen". In dem
> Zusammenhang hab ich mir den großen Schaltnetzeil-Elko angeschaut und
> wollte ihn prophylaktisch erneuern.

15 Jahre sind heute nichts für einen Elko.
Das war mal anders, gugl mal nach "Elkopest". Dieses und andere Probleme 
sind bei hochwertigen Geräten schon lange gegessen.
Überlasse den Elkotausch Deinem Enkel.

von Achim S. (Gast)


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Benedikt D. schrieb:
> Taugen die Würths vielleicht doch nicht so viel?

was sagt denn das Datenblatt?

falls ich gerade das richtige erwischt habe: dort wäre ein dissipation 
factor von 15% bei 120Hz angegeben. das wären so ca. 2 Ohm. da passen 
die gemessenen 0,5 Ohm doch noch ganz gut.

Dergute W. schrieb:
> If ain't broke, don't fix it.

so ist es.

von Benedikt D. (Firma: BDE Elektronik) (benedictus)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Was denkst du, warum viele Röhrenradios nach 60 Jahren immer noch
> funktionieren?

Die hatten aber auch noch keine Schaltnetzteile, in denen die Elkos zum 
Kochen gebracht werden... Ich hab schon viele SNTs hier gehabt, wo der 
große Elko dicke Backen oder schon feuchte Hosen hatte.

von Stefan F. (Gast)


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Benedikt D. schrieb:
> Die hatten aber auch noch keine Schaltnetzteile, in denen die Elkos zum
> Kochen gebracht werden... Ich hab schon viele SNTs hier gehabt, wo der
> große Elko dicke Backen oder schon feuchte Hosen hatte.

Sicher sind SNT hier eine besondere Herausforderung, aber auch dort ist 
es nicht notwendig, die Kondensatoren heiß laufen zu lassen. Es gab mal 
Zeiten, wo nicht jeder Cent weg gespart wurde.

von Michael M. (michaelm)


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Der schreckliche Sven schrieb:
> 15 Jahre sind heute nichts für einen Elko.
> Das war mal anders, gugl mal nach "Elkopest". Dieses und andere Probleme
> sind bei hochwertigen Geräten schon lange gegessen.
..aber nur bei sehr hochwertigen.

Achim S. schrieb:
> Dergute W. schrieb:
>> If ain't broke, don't fix it.
>
> so ist es.
Wenn man es dann noch richtig schreibt, dann ja. Wenn schon unbedingt 
Neuhochdeutsch, dann bitte korrekt. :-)

von Benedikt D. (Firma: BDE Elektronik) (benedictus)


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Also kann ich den alten Elko guten Gewissens wieder einbauen? Sein ESR 
ist niedrig, also sollte er noch ein paar Jahre gut funtkionieren, oder?

von Stefan F. (Gast)


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Ja

von Chris (Gast)


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Benedikt D. schrieb:
> Taugen die Würths vielleicht doch nicht so viel?

Nicht ganz, deine Auswahl taigt nicht so viel ;)

Würth hat mehr also nur die ATG5-Serie. Die ATLI Serie ist z.B. auf 
niedrige Impedanz optimiert, 100 uF gibt es aber da hald leider nicht 
bei 400 V.

von Der schreckliche Sven (Gast)


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Dergute W. schrieb:
> If ain't broke, don't fix it.

Ich übersetze mal so:
Wenn nix kaputt ist, gibt es nix zu reparieren.

von MeierKurt (Gast)


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Benedikt D. schrieb:

> Die hatten aber auch noch keine Schaltnetzteile, in denen die Elkos zum
> Kochen gebracht werden... Ich hab schon viele SNTs hier gehabt, wo der
> große Elko dicke Backen oder schon feuchte Hosen hatte.

Der primärseitige Elko? Der hat doch nicht viel auszustehen - im 
Gegensatz zu seinen Brüdern jenseits des Trafos.
Wenn schon, dann waren es fast immer die Elkos auf der Sekundärseite, um 
die man sich kümmern musste.

von nachtmix (Gast)


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Benedikt D. schrieb:
> alter KMQ-Elko: 100,1 µF ESR= 0,25 Ohm
> neuer Würth-Elko: 90,1 µF ESR= 0,5 Ohm
>
> Da misst sich der alte ja besser als der neue. Das überrascht mich doch
> sehr.

Hast du die Elkos bei der gleichen Temperatur gemessen, oder war der 
alte noch vom Auslöten warm?
Nach der Faustregel (Arrhenius) verdoppelt sich auch die auch 
Leitfähigkeit von Elektrolyten bei einer Temperaturerhöhung um 10..20°C.

https://de.wikipedia.org/wiki/Arrhenius-Gleichung

von Benedikt D. (Firma: BDE Elektronik) (benedictus)


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nachtmix schrieb:
> Hast du die Elkos bei der gleichen Temperatur gemessen, oder war der
> alte noch vom Auslöten warm?

ja. Ich hatte den alten Elko bereits gestern ausgebaut und heute 
gemessen.

von Benedikt D. (Firma: BDE Elektronik) (benedictus)


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MeierKurt schrieb:
> Der primärseitige Elko? Der hat doch nicht viel auszustehen - im
> Gegensatz zu seinen Brüdern jenseits des Trafos.
> Wenn schon, dann waren es fast immer die Elkos auf der Sekundärseite, um
> die man sich kümmern musste.

Aber primärseitig sitzen 400V 105°-Typen drin, wegen der hohen Belastung 
(dachte ich immer), während sekundär "harmlose" 10V-Typen (bei einem 
5V-SNT) eingebaut sind.

Ich hatte beides schon defekt hier auf dem Werktisch, Primärelkos wie 
Sekundärelkos, aber wesentlich häufiger die großen primären, iirc

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Benedikt D. schrieb:
> Taugen die Würths vielleicht doch
> nicht so viel?

warum ist der so reich geworden?
Er bietet Lösungen aus einer Hand, nicht unbedingt besseres Material

Warum soll ein Schraubenhändler der gerne billig einkauft das Beste 
kennen?
Er kennt dafür evtl. hinreichendes Material und erspart vielen die 
Suche.

von Dergute W. (derguteweka)


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Joachim B. schrieb:
> Er kennt dafür evtl. hinreichendes Material und erspart vielen die
> Suche.

Und hat Gummibaerchen bei den Samples ;-)

Gruss
WK

von M.M.M (Gast)


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Benedikt D. schrieb:
> Ich habe beide mal mit dem Elko-Tester atlas ESR70 vermessen.
> alter KMQ-Elko: 100,1 µF ESR= 0,25 Ohm
> neuer Würth-Elko: 90,1 µF ESR= 0,5 Ohm

Wer mißt, mißt Mist. Worin liegt der Sinn, den ESR von "general purpose" 
Kondensatoren bei 100kHz zu messen.

Benedikt D. schrieb:
> Aber primärseitig sitzen 400V 105°-Typen drin, wegen der hohen Belastung
> (dachte ich immer), während sekundär "harmlose" 10V-Typen (bei einem
> 5V-SNT) eingebaut sind.

Man benutzt 105°-Typen auch deshalb, weil die bei gleicher 
Betriebstemperatur eine 4x höhere Lebensdauer als ein vergleichbarer 
85°-Typ (105° 2000h vs. 85° 2000h -> bei z.B. 55°: 64000h vs. 16000h) 
haben.

MfG

von Joachim B. (jar)


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M.M.M schrieb:
> Man benutzt 105°-Typen auch deshalb, weil die bei gleicher
> Betriebstemperatur eine 4x höhere Lebensdauer als ein vergleichbarer
> 85°-Typ (105° 2000h vs. 85° 2000h -> bei z.B. 55°: 64000h vs. 16000h)
> haben.

oder um Designschwächen Elko am KK zu kaschieren

von Thomas (kosmos)


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und dann gibt es noch 105°C Typen die etwas größer sind und dann direkt 
mal mit 10000h spezifiziert sind. Habe letztens ein paar solcher 
Panasonics verbaut.

von Manfred (Gast)


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Thomas O. schrieb:
> und dann gibt es noch 105°C Typen die etwas größer sind und dann direkt
> mal mit 10000h spezifiziert sind. Habe letztens ein paar solcher
> Panasonics verbaut.

Ja! Wenn man die Datenblätter genauer anschaut, ergibt sich ein 
Zusammenhang zwischen Lebenserwartung und Durchmesser.

Unabhängig vom Hersteller: Ich habe ein Längsreglernetzteil seit über 25 
Jahren im Dauerbetrieb, auf der Versorgung vier Elkos. Als da komische 
Dinge passierten, habe ich die Elkos beschaut. Die zwei mit dem kleinen 
Durchmesser waren tot, die zwei dicken noch top!

von Joachim B. (jar)


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Manfred schrieb:
> Die zwei mit dem kleinen
> Durchmesser waren tot, die zwei dicken noch top!

ja Größe hilft oft, downsize Motore mit gleicher Leistung werden 
vermutlich auch nicht so alt wie olle Ami Motore aka big blocks

von kjhgfds (Gast)


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Benedikt D. schrieb:
> MeierKurt schrieb:
>> Der primärseitige Elko? Der hat doch nicht viel auszustehen - im
>> Gegensatz zu seinen Brüdern jenseits des Trafos.
>> Wenn schon, dann waren es fast immer die Elkos auf der Sekundärseite, um
>> die man sich kümmern musste.
>
> Aber primärseitig sitzen 400V 105°-Typen drin, wegen der hohen Belastung
> (dachte ich immer), während sekundär "harmlose" 10V-Typen (bei einem
> 5V-SNT) eingebaut sind.
>
> Ich hatte beides schon defekt hier auf dem Werktisch, Primärelkos wie
> Sekundärelkos, aber wesentlich häufiger die großen primären, iirc

Das widerspricht sozusagen dem gesamten Konzept Schaltwandler.

Zwar von der Topologie (sowie dem Regelkonzept) des Switchers
sowie dem Verhalten der Last abhängig etwas verschieden, doch:

Sekundäre Elkos müssen (w/o hoher C (Füllen der "100Hz-Täler"
ist nur primär ein Thema) gezwungenermaßen höheren Stromripple
(sozusagen "pro Farad Kapazität") tragen (Hauptdesignmerkmal).

Mit PFC davor macht man 400/450V-Elkos groß genug, bei Ausfall
einer gewissen (je nach Anforderung verschieden hohen) Anzahl
Netzhalbwellen nicht unter eine durch die Reserven des darauf-
folgenden Konverters abgedeckte Mindestspannung zu fallen, um
die Last weiter versorgen zu können währenddessen, weshalb das
zu vergleichbaren Relationen führt, wie ohne PFC.

Wobei es allerdings Möglichkeiten gibt, das auszugleichen.

Z.B. durch Verwendung bes. ripplefester Typen. Oder gewisse
Überdimensionierung (mehr C als zum Erreichen des geplanten
Spannungsripple am Ausgang nötig) - was dann aber eventuell
zu verlängertem Startup führt, um die max. Ratings der Fets
nicht zu überschreiten, also sind woanders Abstriche nötig.
Außer man würde auch die Fets dicker machen, was aber wieder
auch die Effizienz bei geringer Last drückt, und bzgl. Kosten
mit "teureren" ripplefeteren Elkos auf einer Stufe stünde,
weswegen das kaum in Betracht zu ziehen ist.

Also das steckt leider wirklich irgendwie so im Konzept. ;)
Möglicherweise haben wir noch in 15 Jahren immer noch öfter
mal mit defekten Sekundär-Elkos zu tun - öfter als mit den
primären aber so oder so ganz sicher (im Schnitt).

"Are you really sure, that you do remember this correctly?"

;)

von kjhgfds (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> Manfred schrieb:
>> Die zwei mit dem kleinen
>> Durchmesser waren tot, die zwei dicken noch top!
>
> ja Größe hilft oft, downsize Motore mit gleicher Leistung werden
> vermutlich auch nicht so alt wie olle Ami Motore aka big blocks

Stimmt, das ist ja auch der Grund, wieso auch oben schon
wer sagte, daß "älter nicht schlechter heißt/heißen muß".

Thermisch ist eine größere Oberfläche natürlich besser -
und früher waren eben auch Elkos durchschnittlich größer.


Nun könnte man zwar auf die (wirklich nicht dumme) Idee
kommen, seine älteren Elkos zu verbauen, weil sie eben
dahingehend besser sind (/evtl. zuvor formieren).

(Ich meine ja nur. Nicht erst einmal habe ich von Massen
weggeworfener Elkos (eben wg. "neu ist immer besser", in
der Kürze zumindest aus diesem Grund) gehört - die doch
qualitativ oft sehr gut sind bzw. das zumindest waren...)


Aber auch, wer keine hat, könnte seine bisherige Planung
bzgl. vorhandener Ware (Bastler/Profi egal)/nicht zur
Diskussion stehender Baureihen/Quellen (als Entwickler)
sozusagen "dem Willen, haltbareres zu bauen, anpassen":


Die nächst- (oder sogar übernächst-) höhere Spannungslage
bietet höheres Volumen - und damit erlaubten I_ripple -
ohne dazu nötige Erhöhung der Kapazität. ;)

(Und zumeist etwas geringeren ESR (und damit Verluste).)

Bringt man also dieses etwas größere Volumen leicht (und
von einer sanften Brise wohlumweht) im Gehäuse unter, ...

von kjhgfds (Gast)


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(Der letzte Satz beschrieb übrigens eines der vorh.
Kernprobleme, das so einem Vorgehen evtl. im Weg steht.

Und komme mir bitte keiner auf die Idee, einen für z.B.
5 Jahre nur an z.B. 47,6VDC peak betriebenen 100VDC Elko
ohne_eine_Neuformierung_der_dünner_gewordenen_Oxidschicht
einfach mal - weil ja noch gut (beste ESR /  Werte) - an
eine deutlih höhere als die jahrelang anliegende Spannung
zu legen... das geht schief.)

von Oppi in die Tonne (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Mich nicht. Neu ist nicht unbedingt besser.
>
> Was denkst du, warum viele Röhrenradios nach 60 Jahren immer noch
> funktionieren?

Oppi erzählt:
Daaaamals im Kriiiiiiiiiech, da war alles besser. Heute ist alles 
schlecht.
Ahnungslos mit erhobenem Zeigefinger, mit zitternder Stimme...


Es ist so:
ESR ist eine Eigenschaft einer konkreten Serie von Elkos. Man bekommt 
welche mit viel ESR (für einige Anwendungen durchus nützlich) und welche 
mit wenig. Welche für hohe Temperaturen, niedrige Temperaturen, 
niedriger Höhe, kleinem Volumen, hohe Lebensdauer und so weiter.

Die meisten Hersteller haben zig unterschiedliche Serien. Und nicht nur 
"den schlechten Elko von heute, der so schlecht ist, und schlechter als 
der "damals vom Kriech".

von Dergute W. (derguteweka)


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Frueher war mehr Lametta (auch im Elko)!

SCNR,
WK

Beitrag #6602364 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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kjhgfds schrieb:
> (Ich meine ja nur. Nicht erst einmal habe ich von Massen
> weggeworfener Elkos (eben wg. "neu ist immer besser", in
> der Kürze zumindest aus diesem Grund) gehört - die doch
> qualitativ oft sehr gut sind bzw. das zumindest waren...)

Habe ich auch schon gehört. Da mussten Entwicklungsabteilungen wegen der 
Gefährdungsbeurteilung alles über zehn Jahre wegwerfen, weil die 
Hersteller für über zehn Jahre kein Zertifikat ausstellen. So wenig 
Rückgrad hat heute leitendes Personal. Daher ist es kaum noch möglich 
kommerziell alte Bauteile zu vertreiben. Nur die Fälscher haben noch den 
Mut dazu. Das ist zwar jetzt übertrieben, dürfte aber den Kern ganz gut 
tangieren.

von Arno (Gast)


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Oppi in die Tonne schrieb:
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Mich nicht. Neu ist nicht unbedingt besser.
>>
>> Was denkst du, warum viele Röhrenradios nach 60 Jahren immer noch
>> funktionieren?
>
> Oppi erzählt:
> Daaaamals im Kriiiiiiiiiech, da war alles besser. Heute ist alles
> schlecht.

https://de.wikipedia.org/wiki/Survivorship_Bias - kommt auch aus 
Kriegszeiten ;)

MfG, Arno

von Soul E. (Gast)


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kjhgfds schrieb:

> Und komme mir bitte keiner auf die Idee, einen für z.B.
> 5 Jahre nur an z.B. 47,6VDC peak betriebenen 100VDC Elko
> _ohne_eine_Neuformierung_der_dünner_gewordenen_Oxidschicht_
> einfach mal - weil ja noch gut (beste ESR /  Werte) - an
> eine deutlih höhere als die jahrelang anliegende Spannung
> zu legen... das geht schief.)

Du sprichst von Bauteilen aus den '60ern?

Rezente Elkos, so aus den letzen dreißig Jahren, haben oxidierende 
Elektrolyte. Der Vorteil: die Oxidschicht baut sich nicht ab und man 
muss auch nach längerer Lagerung nicht nachformieren. Der Nachteil: wenn 
die Suppe ausläuft frisst es Löcher in die Leiterbahnen.

von kjhgfds (Gast)


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Soul E. schrieb:
> kjhgfds schrieb:
>
>> Und komme mir bitte keiner auf die Idee, einen für z.B.
>> 5 Jahre nur an z.B. 47,6VDC peak betriebenen 100VDC Elko
>> _ohne_eine_Neuformierung_der_dünner_gewordenen_Oxidschicht_
>> einfach mal - weil ja noch gut (beste ESR /  Werte) - an
>> eine deutlih höhere als die jahrelang anliegende Spannung
>> zu legen... das geht schief.)
>
> Du sprichst von... (etc.)

Sorry: Ja, von "NOS", und sich (noch) abbauender Schicht.
Der Hinweis fehlt leider, da hast Du völlig recht.

Und da klemmte 2x hintereinander das "C": "C(-)Werte" und
"deutlich" lautet hier die -leider verspätete- Korrektur.

von Stefan F. (Gast)


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Oppi in die Tonne schrieb:
> Oppi erzählt: ... Heute ist alles schlecht.

Wenn du das so verstanden hast, hast du es missverstanden.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Soul E. schrieb:
> Rezente Elkos, so aus den letzen dreißig Jahren, haben oxidierende
> Elektrolyte.

Das hält zwar länger die Oxydschicht aufrecht, aber greift auf Dauer 
doch das Metall schleichend an, so das keine 30 bis 60 Jahre erreicht 
werden.

von Michael B. (laberkopp)


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Benedikt D. schrieb:
> Da misst sich der alte ja besser als der neue.

Daher ersetzt man nicht blind Elkso.

KMQ 
https://www.chemi-con.com/upload/files/8/1/176818427252d6c3e21064e.pdf 
310mA Ripple tan 0.24 ESR 3.18 Ohm, deiner ist also viel niederohmiger 
als das Datenblatt behauptet, oder Messfehler.
Würth https://www.we-online.de/katalog/datasheet/860021380020.pdf 520mA 
Ripple DF 15% = ESR ???
Kann ich nicht umrechnen, wer kommt auf die Idee mit den Prozent ?
Aber 520mA Ripple sind besser als 310.

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