Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik IR von Kerko ausrechnen (Insulation Resistance)


von Knüppelstromling (Gast)


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Ich habe eine 3V Knopfzelle die mit einem 100nF Kerko dauerhaft parallel 
geschaltet ist. Ich möchte ausrechnen wie viel Strom durch den Kerko in 
10 Jahren gezogen wird. Im Datenblatt steht folgendes

"IR: More than 10,000MΩ or 500MΩ×μF (Whichever is smaller)"

Ich habe jetzt so gerechnet:
IR = 500MΩ × 0.1μF = 50MΩ

Verbrauch 10 Jahre = 3V / 50MΩ * 24*365*10 = ~5mAh

Ist das richtig? Ich hatte mehr als nur 5mAh erwartet. Bei der Rechnung 
mit "MΩ×μF" bin ich mir unsicher wegen der Einheit und weil im 
Datenblatt keine Beispielrechnung ist.

von Frank K. (fchk)


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Deine Rechnung setzt voraus, dass die Umgebung des Kondensators klinisch 
rein ist und keinerlei Feuchtigkeit aufweist. Das mag zutreffen, sofern 
die Leiterplatte noch der Bestückung mit Isopropanol o.ä. gewaschen und 
anschließend im Ofen getrocket worden ist.

Flussmittelreste, Feuchtigkeit und sonstige Verschmutzung können das 
Ergebnis deutlich verändern.

Wenn die Leiterplatte und das Bauteil sauber sind: ok. Ansonsten hilft 
nur nachmessen.

Es hilft in diesem Fall, wenn der Kondensator mechanisch groß ist (z.B. 
1206 Bauform), dann ist die Kriechstrecke auch größer.

fchk

von H. H. (Gast)


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Knüppelstromling schrieb:
> "IR: More than 10,000MΩ or 500MΩ×μF (Whichever is smaller)"
>
> Ich habe jetzt so gerechnet:
> IR = 500MΩ × 0.1μF = 50MΩ

Falsch.

IR = 500MΩ×μF / 0.1µF = 5GΩ

von Knüppelstromling (Gast)


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Die Leiterplatten habe ich mit 0805er Bauteilen fertigen lassen und ich 
denke das ist alles ordentlich gemacht worden. Aber es geht mir auch 
nicht um einen 100% exakten Wert sondern nur um die Größenordnung.

von Knüppelstromling (Gast)


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H. H. schrieb:
> Knüppelstromling schrieb:
>> "IR: More than 10,000MΩ or 500MΩ×μF (Whichever is smaller)"
>>
>> Ich habe jetzt so gerechnet:
>> IR = 500MΩ × 0.1μF = 50MΩ
>
> Falsch.
>
> IR = 500MΩ×μF / 0.1µF = 5GΩ

Die Division macht intuitiv mehr Sinn weil dann große Kapazitäten einen 
kleineren Isolationswiderstand haben. Aber warum steht dann dort "×"?

von H. H. (Gast)


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Knüppelstromling schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Knüppelstromling schrieb:
>>> "IR: More than 10,000MΩ or 500MΩ×μF (Whichever is smaller)"
>>>
>>> Ich habe jetzt so gerechnet:
>>> IR = 500MΩ × 0.1μF = 50MΩ
>>
>> Falsch.
>>
>> IR = 500MΩ×μF / 0.1µF = 5GΩ
>
> Die Division macht intuitiv mehr Sinn weil dann große Kapazitäten einen
> kleineren Isolationswiderstand haben. Aber warum steht dann dort "×"?

Eigentlich sollte dort stehen: 500s oder 500ΩF, aber 500 MΩ mal µF ist 
von den Einheiten her praktischer.

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


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Knüppelstromling schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Knüppelstromling schrieb:
>>> "IR: More than 10,000MΩ or 500MΩ×μF (Whichever is smaller)"
>>>
>>> Ich habe jetzt so gerechnet:
>>> IR = 500MΩ × 0.1μF = 50MΩ
>>
>> Falsch.
>>
>> IR = 500MΩ×μF / 0.1µF = 5GΩ
>
> Die Division macht intuitiv mehr Sinn
> Aber warum steht dann dort "×"?

Das ist eine (zugeschnittene) Größengleichung.

Du hast einen Proportionalitätsfaktor mit der Einheit
[Widerstand] × [Kapazität] gegeben.

Preisfrage: wie mußt du mit der Kapazität rechnen, damit das Ergebnis 
die Einheit eines Widerstandes hat? Tip: Wenn du mit der Kapazität 
multiplizierst, hat das Ergebnis die Einheit MΩ × µF × µF.
Offensichtlich falsch.

Abgesehen davon ist die Fragestellung von der Art, die man einmal 
durchrechnet und dann unter "betrifft mich nicht" ablegt. Kerkos haben 
keinen relevanten Leckstrom. Und auch wenn die Platine dreckig ist, 
fließt der Strom ja nicht durch den Kondensator, sondern drum herum.

von Frank K. (fchk)


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Axel S. schrieb:

> Kerkos haben keinen relevanten Leckstrom.

Sollte so sein. Ist es aber nicht immer so. Mein Ex-Chef hat sich immer 
gewundert, warum bei den Prototypen seiner Controllerboards mit Teilen 
von Digikey die CR1610 Knopfzelle Jahre hielt, bei den in Shenzhen mit 
teils recycleten Bauteilen vom lokalen Gemüsemarkt die Batterien nach 
ein paar Wochen leer waren. Klar, die recycleten Kerkos waren nicht ohne 
Grund so billig gewesen - die Leckströme waren im 2-3 stelligen 
uA-Bereich gewesen. Wenigstens wurden dann die wichtigen Kondensatoren 
als Neuware bestückt.

fchk

von Uwe B. (Firma: TU Darmstadt) (uwebonnes)


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Ein sauberer Keramik-C hat einen vernaechlaessigbaren Widerstand. Die 
Werte, die im Datenblatt angegeben werden, muessen in vernuenftig 
schneller Zeit mit vernuenftig bezahlbaren Messgeraeten messbar sein.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Irgendwie wurde die Selbstentladung der Knopfzelle vergessen. Die ist 
naemlich ungleich Null. Ich wuerde erst mal den Kondensator ohne 
Knopfzelle messen. Dies macht man indem man nach dem Aufladen die 
Spannung des Kondensators ueber die Zeit misst. Dies wiederum macht man 
mit einem JFet in Sourcefolger Konfiguration. Dabei nimmt man den JFet 
als erst mal ohne Gate Strom. Alles natuerlich in warmen trockenem 
Stickstoff, die Leiterplatte ausgeheizt.

Das hat vor einigen Jahren ein Bekannter mit einem PP Folienkondensator 
gemacht. Und konnte nach 6 Monaten noch keine Entladung feststellen.

von foobar (Gast)


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Was Leckströme angeht, düften Flash-Zellen ziemlich gut dastehen.  Ich 
hatte mal nen Vortrag über die gesehen.  Da ging es u.A. um Datenerhalt. 
Bei den TLCs mit den (vor 3 oder 4 Jahren) kleinsten Strukturen dürfen 
pro Jahr nur eine einstellige Zahl von Elektronen verschwinden, um die 
10 Jahre hinzubekommen.  Nach dem Vortrag trau ich den Teilen noch nicht 
mal mehr so weit, wie ich sie schmeißen kann ;-)

von Knüppelstromling (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Das ist eine (zugeschnittene) Größengleichung.
>
> Du hast einen Proportionalitätsfaktor mit der Einheit
> [Widerstand] × [Kapazität] gegeben.

Danke, da hat es gehakt. Ich dachte das wäre eine Rechenanweisung.

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