Ich habe hier schon einiges über (SMD-)Kondensatoren gelernt, habe aber noch konkrete Fragen vor meiner nächsten Bestellung. Es ging damals um die Abhängigkeit der Kapazität von der anliegenden Spannung (siehe Diagramm). Allerdings finde ich dazu selten etwas in den Datenblättern, und dann auch nie für X7R/X5R. Unterliegen diese Dielektrika-Typen keiner Abhängigkeit? Grundsätzlich schließe ich daraus, für eine Schaltung mit 3.3V Spannung Kondensatoren mit nicht mehr als 6.3V Maximalspannung zu verwenden. Allerdings dachte ich, dass Kondensatoren auch altern, nur wie? Sinkt die Maximalspannung, oder staucht sich die C-V-Kurve nach links?
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Lars schrieb: > Grundsätzlich schließe ich daraus, für eine Schaltung mit 3.3V Spannung > Kondensatoren mit nicht mehr als 6.3V Maximalspannung zu verwenden. Da denke ich hast du etwas falsch verstanden.
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Lars schrieb: > Allerdings finde ich dazu selten etwas in den > Datenblättern, und dann auch nie für X7R/X5R. Unterliegen diese > Dielektrika-Typen keiner Abhängigkeit? Hää? Siehe Anhang:
Elliot schrieb: > Lars schrieb: >> X7R/X5R. Unterliegen diese Dielektrika-Typen keiner Abhängigkeit? > > Hää? Siehe Anhang: Das ist Y5S.
nochmalvonvorne schrieb: > Lars schrieb: >> Grundsätzlich schließe ich daraus, für eine Schaltung mit 3.3V Spannung >> Kondensatoren mit nicht mehr als 6.3V Maximalspannung zu verwenden. > > Da denke ich hast du etwas falsch verstanden. Sondern?
Achim S. schrieb: > Lars schrieb: > > warum steht dann X7R an der linken Kurve? Oh Kacke, das ist das falsche Bild, aber gut, dass ich es doch angehängt habe! Gut, dann vergesst das mit dem Dielektrum. Also ganz konkret: Wenn ich für 3.3V ein Kerko 0603 X7R suche, welche Maximalspannung würdet ihr nehmen?
Lars schrieb: > Grundsätzlich schließe ich daraus, für eine Schaltung mit 3.3V Spannung > Kondensatoren mit nicht mehr als 6.3V Maximalspannung zu verwenden. Die Logik erklär mal. Ein 6.3V Kondensator bei 3.3V wird bei 52% DC Bias betrieben. Dann besitzt der von dir gezeigten Typ vielleicht noch 15% seiner Kapazität. Ein 16V Kondensator würde bei 3.3V mit 20% DC Bias betrieben. Seine Kapazität würde also auf 45% zusammenbrechen und damit immerhin rund drei mal so groß sein. nochmalvonvorne schrieb: > Da denke ich hast du etwas falsch verstanden. Ack
Lars schrieb: > welche Maximalspannung würdet ihr nehmen? Na mindestens so viel, wie die Anwendung erfordert. Aber dabei auch beachten, dass die Kapazität von der Spannung abhängt, die muss ja sicher auch in einem gewissen Bereich liegen, den die Anwendung erfordert.
Lars schrieb: > Also ganz konkret: Wenn ich für 3.3V ein Kerko 0603 X7R suche, welche > Maximalspannung würdet ihr nehmen? Schau dir doch die Kurven aus Elliots Post an. Wie viel Kapazitätsverlust lässt du zu? Du kannst einen mit 6.3V nehmen, da fehlen dann 10% oder einen mit 25V, bei dem du mit rund 1% Kapazitätsverlust leben musst. Der Kondensator hat aber vermutlich eh eine Toleranz von 10% ... Und bei der Auswahl ist halt auch noch wichtig: - passt die Baugröße noch, wenn du eine höhere Spannung wählst - gibt es den für die höhere gewählte Spannung überhaupt - passt der Preis für einen ggf. notwendigen Exoten mit hoher Spannung und hoher Kapazität? - wären die Punkte bei einem Z5x oder Y5x bei Wahl einer höheren Spannung und Kapazität besser erfüllbar, so dass er bei Nominalspannung noch die gewünschte Kapazität hat? Du siehst, eine allgemeingültige Aussage kann man nicht vornehmen. Auf jeden Fall verhalten sich X7R in dem Zusammenhang gutmütiger als die Z5x oder Y5x, wie die obigen Kurven zeigen.
Wolfgang schrieb: > Ein 6.3V Kondensator bei 3.3V wird bei 52% DC Bias > betrieben. Korrekt. > Dann besitzt der von dir gezeigten Typ Der von ihm im ersten Beitrag gezeigte Typ hat Y5V als Dielektrikum; im letzten Beitrag fragt er aber ausdrücklich nach X7R . > vielleicht noch 15% seiner Kapazität. Ein > 16V Kondensator würde bei 3.3V mit 20% DC Bias > betrieben. Seine Kapazität würde also auf 45% > zusammenbrechen und damit immerhin rund drei > mal so groß sein. Alles richtig -- bezieht sich nur auf Y5V . Nach dem von Elliot gezeigten Diagramm hat X7R eine so geringe Spannungsabhängigkeit, dass bei 100% Bias noch ca. 82% der Kapazität vorliegen müssten. Das geht bei Sieb- und Entstörkondensatoren im Grundrauschen unter --> Kapzität eine Nummer größer wählen und Spannungsabhängigkeit ignorieren.
Egon D. schrieb: > Der von ihm im ersten Beitrag gezeigte Typ hat Y5V > als Dielektrikum; im letzten Beitrag fragt er aber > ausdrücklich nach X7R . Das ändert am Prinzip überhaupt nichts, nur die Zahlenwerte sind dafür anders.
Scahde, das die ersten deppen hier gleich wieder unsachlich antworten, zum Schluss kamen ja doch noch nette Antworten. Also bedeutet es, das es bei X7R generell besser ist, die Spannung ruhig großzügig zu dimensionieren?! Ich hatte es nämlich exakt genauso wie der Themenstarter verstanden, das man die Spannungsfestigkeit möglichst KLEIN wählen sollte, um dann den gesamten Bereich auszunutzen, und es nachteilig wäre, die Spannungsfestigkeit bei Kerkos zu HOCH zu wählen
Lars schrieb: > Also ganz konkret: Wenn ich für 3.3V ein Kerko 0603 X7R > suche, welche Maximalspannung würdet ihr nehmen? ??? Was ist in Deinem Universum die "Maximalspannng", wenn man das in allgemeinverständliches Deutsch übersetzt? a) Die Nennspannung des Kondensators (gemessen in Volt)? b) Die am geplanten Einsatzort am Kondensator anliegende Spannung (gemessen in Volt)? Allgemein gilt der Zusammenhang: Je weiter man die Spannungsfestigkeit des Kondensators ausreizt, je näher also die tatsächliche Spannung am Einsatzort der zulässigen Nennspannung des Bauteiles kommt, desto kleiner ist die nutzbare Kapazität.
Peter tr. schrieb: > Also bedeutet es, das es bei X7R generell besser ist, die Spannung ruhig > großzügig zu dimensionieren?! Bei Y5V ist es wichtig, bei X7R ist der Effekt wesentlich geringer und wenn man die Nennspannung mit etwas Reserve dimensioniert, verschwindet er in der Toleranz.
Peter tr. schrieb: > Ich hatte es nämlich exakt genauso wie der Themenstarter > verstanden, das man die Spannungsfestigkeit möglichst > KLEIN wählen sollte, um dann den gesamten Bereich > auszunutzen, Welchen "ganzen Bereich"? Beim idealen Kondensator ist die C(U)-Kennlinie eine waagerechte Linie; seine Kapazität hängt überhaupt nicht von der anliegenden Spannung ab. Jede Abweichung davon ist i.d.R. eine Verschlechterung.
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Lars schrieb: > Es ging damals um die Abhängigkeit der Kapazität von der anliegenden > Spannung (siehe Diagramm). Allerdings finde ich dazu selten etwas in den > Datenblättern, und dann auch nie für X7R/X5R. Unterliegen diese > Dielektrika-Typen keiner Abhängigkeit? Es gibt inzwischen immer mehr Hersteller die für jeden Typ online, teils inaktiv Diagramme bereitstellen. Für mich ist dann noch wichtig das auch z.B. für LTspice Modelle bereitgestellt werden. Denn eine Kapazität ist über die Frequenz ein komplexes Gebilde. Bei Induktivitäten sieht das auch so aus. Über die Kataloge von Würth kann man in der Liste der Typen in der Spalte Simulation REDEXPERT zum Bauteil aufrufen und kann hier sich die Diagramme anschauen und den Verlauf mit der Maus abfahren um genaue Werte Werte zu ermitteln. https://www.we-online.de/katalog/de/WCAP-CSMH https://product.tdk.com/en/search/capacitor/ceramic/mlcc/info?part_no=C3216X7R1H105K160AB https://ds.murata.co.jp/simsurfing/index.html?lcid=en-us https://ksim3.kemet.com/ Es wäre noch erwähnenswert, die Bauform geht in die Parameter ein. Ein 1206 hat schon zum 0805 andere Werte. mfg klaus
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Peter tr. schrieb: > Scahde, das die ersten deppen hier gleich wieder unsachlich antworten, > zum Schluss kamen ja doch noch nette Antworten. > Also bedeutet es, das es bei X7R generell besser ist, die Spannung ruhig > großzügig zu dimensionieren?! > Ich hatte es nämlich exakt genauso wie der Themenstarter verstanden, das > man die Spannungsfestigkeit möglichst KLEIN wählen sollte, um dann den > gesamten Bereich auszunutzen, und es nachteilig wäre, die > Spannungsfestigkeit bei Kerkos zu HOCH zu wählen Was ist denn so schwer daran zu verstehen? Man nimmt den C, der bei der gewünschten Spannung die gewünschte Kapazität hat. Und da gibt's halt mehrere Kombinationen - C mit hoher Nennspannung, und einigermaßen stimmiger C-Angabe bei Arbeitsspannung, oder C mit niedriger Nennspannung, dafür Nenn-Kapazitäts-C-mäßig total über Wunsch-Kapazität überdimensioniert. Und alles, was so dazwischen ist. Man muß sich eben die Kennlinien in den Datenblättern oder AppNotes der Hersteller anschauen, um den richtigen zu finden ...
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Egon D. zitierte im Beitrag #6747680 Peter tr.: > um dann den gesamten Bereich >> auszunutzen, Und fragte daraufhin: > Welchen "ganzen Bereich"? Ganz genau das habe ich auch nicht kapiert. Vermutlich liegt in der Erklärung dafür sogar der Hund begraben, was Du, Peter tr., grundlegend mißverstehst? Gehe doch mal auf diese Nachfrage ein (außer natürlich Jens' durchaus erschöpfender Post reicht Dir völlig).
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Themenstarter hier. Ich denke, ich habe es begriffen. Was mich nur etwas verwirrt, sind die dC-Bias-Diagramme, welche auf der x-Achse von "DC Bias Voltage [V]" sprechen. Mit Bias ist wohl das Verhältnis von tatsächlicher Spannung zu max. Spannung des Kondensators gemeint, oder? Und dieses Verhältnis ist eigentlich einheitenlos, und nicht V?! Gibt es irgendwelche Nachteile, für eine 3.3V-Schaltung ein 50V-Kondensator zu verwenden, um die Kapazität in den Griff zu bekommen?
Lars schrieb: > Gibt es irgendwelche Nachteile, für eine 3.3V-Schaltung ein > 50V-Kondensator zu verwenden, um die Kapazität in den Griff zu bekommen? Ja. Du wirst um ein paar Cent ärmer da die "Hochspannungs"- Kondensatoren mehr kosten.
Puh, das ist gar nicht so einfach. Wenn ich nach Kerkos für 2.2uF mit X7R schaue, ist der kleinste ein 0805, und der von Taiyo Yuden hat bei 50V (also Bias 6,6%) schon -36% Kapazität! Erst in der Größe 1206 gibt es etwas akzeptables. Das ist ja größer als mein IC! Nachtrag zu meiner Bemerkung, das V wäre falsch: Es fehlt auch noch das %, sonst wäre der Bias quasi immer < 1.
Lars schrieb: > Puh, das ist gar nicht so einfach. Verstehe nicht warum du so verkrampft auf dem Kapazitäts- verlust herumreitest. Bei Abblock-Kondensatoren ist das doch im Allgemeinen überhaupt kein Thema ob ich 10-30% verliere oder nicht. Anders ist das wenn du irgendwelche Filter designst, aber da nimmt man dann sowieso bessere Kondensatoren und solche mit Toleranzen im kleinen Prozentbereich.
mitlesa schrieb: > Verstehe nicht warum du so verkrampft auf dem Kapazitäts- > verlust herumreitest. Bei Abblock-Kondensatoren ist das > doch im Allgemeinen überhaupt kein Thema ob ich 10-30% > verliere oder nicht. Ja, Du hast Recht. Aber wenn man einen Kondensator mit 20% Toleranz verwendet und dann nochmal 30% abgehen, ist im schlechtesten Fall die Kapazität nur die Hälfte (gut, ist relativ unwahrscheinlich).
Lars schrieb: > ist im schlechtesten Fall die Kapazität nur die Hälfte Und selbst das spielt keine Rolle. In den allermeisten Anwendungen für Abblockungen ist es nicht relevant ob ein Kondensator 1uF oder 10uF hat, oder ob ein Kondensator 0.01uF oder 0.1uF hat. Erbsenzähler werden gleich aus der Deckung hervorkommen.
Lars schrieb: > Mit Bias ist wohl das Verhältnis von tatsächlicher Spannung zu max. > Spannung des Kondensators gemeint, oder? Und dieses Verhältnis ist > eigentlich einheitenlos, und nicht V?! Nein. Es ist die überlagerte Gleichspannung. Ein Kondensator hat an reiner Gleichspannung ja keinen Effekt, sondern wirkt auf den Wechselspannungsanteil. Bei einem Sieb- und Abblockkondensator übersetzt sich das in Arbeitsspannung und Ripplespannung. > Gibt es irgendwelche Nachteile, für eine 3.3V-Schaltung ein > 50V-Kondensator zu verwenden, um die Kapazität in den Griff zu bekommen? Nein. Außer daß es die Kombination aus Kapazität und gewünschter hoher Spannungfestigkeit möglicherweise nicht in der verlangten Größe gibt.
Lars schrieb: > Themenstarter hier. Erfreulich. > Ich denke, ich habe es begriffen. Was mich nur etwas > verwirrt, sind die dC-Bias-Diagramme, welche auf der > x-Achse von "DC Bias Voltage [V]" sprechen. > > Mit Bias ist wohl das Verhältnis von tatsächlicher > Spannung zu max. Spannung des Kondensators gemeint, > oder? Nein, mit "DC Bias Voltage [V]" ist die mittlere Gleichspannung gemeint, die sich über dem Kondensator einstellen wird, wenn die Schaltung arbeitet. Deren Einheit ist natürlich "Volt" (V). > Und dieses Verhältnis ist eigentlich einheitenlos, > und nicht V?! Das Verhältnis könnte man auch angeben; ist aber nicht üblich, soweit ich weiss. > Gibt es irgendwelche Nachteile, für eine 3.3V-Schaltung > ein 50V-Kondensator zu verwenden, um die Kapazität in > den Griff zu bekommen? M.W. nur die offensichtlichen: Preis und Baugröße. Elektrische Nachteile hat es weiter keine.
Lars schrieb: > Wenn ich nach Kerkos für 2.2uF mit X7R schaue, ist > der kleinste ein 0805, und der von Taiyo Yuden hat > bei 50V (also Bias 6,6%) schon -36% Kapazität! Magst Du das zugehörige Datenblatt mal hier zeigen? Würde mich interessieren. > Erst in der Größe 1206 gibt es etwas akzeptables. Das > ist ja größer als mein IC! Das ist doch nichts Neues; das war schon bei Transistoren (und teilweise auch in der Röhrenzeit) so. Die passiven Bauelemente lassen sich nicht so einfach verkleinern wie die Transistoren; da ist die Physik dagegen.
Lars schrieb: > Erst in der Größe 1206 gibt es etwas akzeptables. Das ist ja größer als > mein IC! Die Lösung wäre ganz einfach: nimm einen größeren IC ;-)
Egon D. schrieb: > Magst Du das zugehörige Datenblatt mal hier zeigen? > Würde mich interessieren. Das sehe ich genauso. Ich würde sogar behaupten, dass es bessere 2.2uF Kondensatoren in 0402 gibt. Allerdings mit weniger als 50V, dafür aber weniger als 36% Verlust.
mitlesa schrieb: > Axel S. schrieb: >> Nein. > > Doch. Es gibt mögliche Nachteile. (Warum sagst Du denn nicht konkret, worum es Dir geht? Offensichtlich kann der TO von so etwas profitieren. ;) Und zwar, falls die aus den Eigenschaften "schlechterer" KerKos resultierende höhere Kapazität bei geringerem DC-Bias (einfacher gesagt: "wirklich anliegender Gleichspannung") nicht unerwünscht ist. (Und das kann bei Schaltreglern sowohl am Ein- als auch am Ausgang durchaus der Fall sein, bei breitem Bereich der Ein- und/oder Ausgangsspannung. Und zwar, weil für angenommen gleiche P_trans dann der Ein- oder Ausgangsstrom höher ist, und höhere Kapazität höheren Ripple etc. vermeiden kann. Wieso ich das als Vorteil betrachte, wo doch FolKos mit konstanter Kapazität glänzen können? Weil eine (zu) hohe Kapazität wiederum auch nachteilig sein könnte - dynamisch (Lastschwankung) betrachtet. Genau aus diesem Grund ist ja eben auch das nichtlineare Verhalten von Speicherdrosseln mit Eisenpulverkern gar nicht unbedingt rein Nachteilig zu bewerten.)
Lars schrieb: > Wenn ich nach Kerkos für 2.2uF mit X7R schaue, ist der kleinste ein > 0805, und der von Taiyo Yuden hat bei 50V (also Bias 6,6%) schon -36% > Kapazität! Dein -36% past aber (siehe viele Posts weiter oben) nicht zu X7R (ist deutlich kleinere Änderung). BTW: Wenn Du schon so penibel rechnest, bedenke bitte auch die Temperaturabhängigkeit der Kapazität und ggfs. Alterung. Raumtemperatur +/-10K oder gleich outdoor oder automotive .-)
Egon D. schrieb: > Nein, mit "DC Bias Voltage [V]" ist die mittlere > Gleichspannung gemeint, die sich über dem Kondensator > einstellen wird, wenn die Schaltung arbeitet. Deren > Einheit ist natürlich "Volt" (V). OK, dann habe ich wahrscheinlich Unsinn geschrieben. Aber wie ermittle ich denn die mittlere Gleichspannung eines Abblock-Kondensators, der an einem IC hängt? Im IC-Datenblatt finde ich jedenfalls nichts, zumindest nicht so, dass ich es erkennen würde.
Oder ist DC Bias einfach die anliegende Spannung, in meinem Fall 3.3V? Diese Spannung ist ja konstant.
Lars schrieb: > Oder ist DC Bias einfach die anliegende Spannung, in meinem Fall 3.3V? ja Lars schrieb: > Diese Spannung ist ja konstant. Herr besser der Kondensator seine Aufgabe erfüllt, desto "konstanter" ist die.
Achim S. schrieb: > Herr besser der Kondensator seine Aufgabe erfüllt, sollte heißen "je besser der Kondensator...."
Mach es nicht zu kompliziert. (Abgesehen von der Bauform) es ist egal, ob Du für 3,3V einen Kondensator mit 5V Nennspannung oder einen mit 50V nimmst. Nur die Kapazität bei 3,3V muß stimmen und das entnimmst Du den Diagrammen. Bei Abblockkondensatoren spielt es auch keine Rolle ob sie z.B. 100n oder 80n haben. Und für frequenzbestimmende Glieder wie Filter oder Schwingkreise muß man eh keine Typen wie X7R oder Y5R nehmen sonder NP0 oder keramische Typen. Lars schrieb: > wie ermittle ich denn die mittlere Gleichspannung eines > Abblock-Kondensators, der an einem IC hängt? Das ist hier einfach die Betriebsspannung, also 3,3V oder 5V. Sicherheitszuschläge sind natürlich immer sinnvoll.
Mohandes H. schrieb: > Und für frequenzbestimmende Glieder wie Filter oder Schwingkreise muß > man eh keine Typen wie X7R oder Y5R nehmen sonder NP0 oder keramische > Typen. X7R und Y5R sind keine keramischen Typen? Ist ja mal was ganz neues ...
Mohandes H. schrieb: > Bei Abblockkondensatoren spielt es auch keine Rolle ob sie z.B. 100n > oder 80n haben. Es ist schon (fast) alles gesagt worden, nur noch nicht von jedem. Ist es zuviel verlangt einen ganzen Thread von Anfang an zu lesen wenn man hier später einsteigt? mitlesa schrieb: > In den allermeisten Anwendungen > für Abblockungen ist es nicht relevant ob ein Kondensator 1uF oder > 10uF hat, oder ob ein Kondensator 0.01uF oder 0.1uF hat.
Jens G. schrieb: > X7R und Y5R sind keine keramischen Typen? Ist ja mal was ganz neues ... Was soll das? Lies mal bitte richtig was ich geschrieben habe! Ich gehöre nicht zu den Leuten, die zu Themen schreiben von denen sie keine Ahnung habe. Fehler mache ich trotzdem, nicht aber in diesem Falle. Also Jens, speziell für Dich: X7R und Y5R (und andere Dielektrika) sind keramische Kondensatoren. mitlesa schrieb: > Es ist schon (fast) alles gesagt worden, nur noch nicht von jedem. > Ist es zuviel verlangt ... Und sehr schön, das alles zitateweise von Dir auch noch einmal (un)nötigerweise zu lesen. Ich habe übrigens den kompletten Thread gelesen. Weil da u.a. auch für den TO unwichtige und wichtige Infos dabei waren, habe ich meine Sicht der Dinge zusammengefaßt. Mohandes
Mohandes H. schrieb: > sonder NP0 oder keramische Typen. Ah ... das war mein Tippfehler %-\: das sollte natürlich Folienkondensatoren statt Keramik heißen.
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Mohandes H. schrieb: > Mohandes H. schrieb: >> sonder NP0 oder keramische Typen. > > Ah ... das war mein Tippfehler %-\: das sollte natürlich > Folienkondensatoren statt Keramik heißen. "Natürlich"? (Und was ist mit "keramischen Scheibenkondensatoren"? :)
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