Becher-Elkos durch Tantal ersetzen?

  • Spricht etwas dagegen, Becher-Elkos ("Fischdosen") durch Tantal-Elkos zu ersetzen? Kann das Probleme machen? Man sollte ja denken, wenn alle Werte übereinstimmen, ist Elko gleich Elko, aber bei Tantals werden Werte wie Impedanz oder Ripple-Strom offenbar nicht angegeben, da lässt sich dann auch nicht vergleichen, ob die in etwa im selben Rahmen liegen...

  • Die entsprechenden Becher-Elkos hätten auch nur 0,85 Ohm. Typen, die nicht "Low ESR" sind, gibt's zumindest bei Reichelt nicht. Allerdings wären die auch für ein Mainboard bestimmt (einmal Mac Classic und einmal A3020), nicht für ein Schaltnetzteil.

    • Offizieller Beitrag

    Spricht etwas dagegen, Becher-Elkos ("Fischdosen") durch Tantal-Elkos zu ersetzen?


    Hängt von der Anwendung ab. Bei einem einfachen Kondensator hinter einem Gleichrichter gibt's wohl keine Probleme.


    z.B. bei bestimmten Schaltnetzteilen u.U. zu Problemen führen, weil dadurch höhere Ströme beim (Ent)laden fließen.


    Hmmm, eigentlich sucht man in DC/DC Wandlern doch gerade die Low-ESR Kondensatoren aus. Z.B. um die Verlustleistung im Kondensator durch die Rippleströme klein zu halten.
    Deine Aussage ist für mich so nicht nachvollziehbar.


    Ein weiteres Thema ist Alterung bei Konensatoren.

  • War es nicht so, das Tantals im Fehlerfall recht regide mit ihrer Umgebung umspringen? Sprich, sie können dir z.B. ein Loch in die Leiterplatte brennen?

    • Offizieller Beitrag

    Bei Schaltnetzteilen versuchst du den Strom möglichst verlustfrei in die Kondensatoren rein und raus zu kriegen. Da macht ein Widrstand keinen Sinn.
    Ein Schaltnetzteil überlaste ich nur, wenn die MOSFETs und/oder die Induktivität nicht richtig dimensioniert sind.


    Anders argumentiert: Wenn ein kleiner ESR schlecht wäre, könnte ich doch einfach einen Widerstand in Reihe schalten. Schon mal gesehen?

  • Zitat

    War es nicht so, das Tantals im Fehlerfall recht regide mit ihrer Umgebung umspringen? Sprich, sie können dir z.B. ein Loch in die Leiterplatte brennen?


    Ja, sowas hatte ich schon. Die brennen ab wie ein Streichholz. :D Aber ob auslaufendes Elektrolyt, das sich über die Platine verteilt, jetzt besser ist, wage ich mal zu bezweifeln. ;)


    Verglichen mit den Fischdosen sind Tantals jedenfalls um Welten besser, wenn man Lebensdauer und Zuverlässigkeit vergleicht.

  • Anders argumentiert: Wenn ein kleiner ESR schlecht wäre, könnte ich doch einfach einen Widerstand in Reihe schalten. Schon mal gesehen?


    Das war doch gar nicht die Aussage. Wenn du eine Platine hättest, die z.B. 30 normale Elkos drauf hat und du einfach alle 30 durch Low-ESR-Typen ersetzt, zieht die Platine dann nicht im Gesamten wesentlich mehr Strom? Das kann nicht ein Netzteil überlasten, das dafür gar nicht ausgelegt ist..?

    • Offizieller Beitrag

    Das war doch gar nicht die Aussage.


    Ok, da haben wir anscheinend aneinander vorbei geredet.


    Du meinst die 30 oder mehr Stützkondensatoren, die auf einen Mainbaord verteilt sind.
    Wenn du jetzt dein Netzteil einschaltest, sind alle Kondensatoren entladen. Der Einschaltstrom geht gegen unendlich.
    Stell dir vor du hast einen ESR von 1 Ohm (pro Kondensator). Bei 30 Kondensatoren bleiben 1/30 = 33mOhm übrig. Da haben Leitung und Steckverbinder einen größeren Widerstand.
    Also beim Einschalten macht dir der ESR keinen Ärger.


    Ich bin von einm reinen DC/DC Wandler ausgegangen, bei dem wegen der Effektivität auf Low-ESR Kondenstoren geachtet wird.

  • Wir hatten eine ähnliche Diskussion schon neulich mal - der ESR ist eine unerwünschte Folge des real Kondensators - je kleiner er ist, um so besser - der Fall, bei dem das nicht gilt, muss erst noch konstruiert werden. Allein weil ein niedrigerer ESR mit einer größeren Bauform und höheren Kosten einhergeht, werden überhaupt Kondensatoren mit höherem ESR verbaut!
    Gerade bei Blockkondensatoren ist ein niedriger ESR nur gut - und deshalb wird Block-Elkos häufig ein Keramik-Kondensator parallel geschaltet, damit den ganz schnellen Stromspitzen, wie sie etwa AC und ACT-Bausteine generieren (denen geht man aus dem Weg, wo's nur geht!), ein möglichst geringer ESR im Weg ist.

    Einmal editiert, zuletzt von dlchnr ()

  • Nochmal: Es ging nicht darum, ob/dass Low-ESR-Elkos besser sind, sondern um die Frage, ob man generell und immer gefahrlos normale Elkos durch Low-ESR-Typen ersetzen kann, oder ob das auch negative Folgen haben kann, wenn solche Elkos im Original-Layout nicht vorgesehen waren.


    Pauschale Aussagen wie:

    Zitat

    Allein weil ein niedrigerer ESR mit einer größeren Bauform und höheren Kosten einhergeht, werden überhaupt Kondensatoren mit höherem ESR verbaut!


    halte ich - mit Verlaub - für sehr gewagt. Unabhängig davon, woher diese Erkenntnis stammt.


    Die ursprüngliche Frage ist natürlich nach wie vor, ob Becher-Elkos einfach durch Tantals ersetzt werden können, oder ob's da (jetzt mal unabhängig vom ESR) Probleme geben kann, weil sich Tantals evtl. anders verhalten.


  • Die Aussage bezog sich nicht auf Tantal vs. Elko, sondern auf den ESR an sich, gilt also auch innerhalb von Tantals und Elkos. Die nächst bessere Kapazität wird mit einer größeren Bauform einhergehen und/oder teurer sein. Du musst eine gewissen ESR in Kauf nehmen, weil Du nicht nach belieben Platz und Geld investieren möchtest. Der ESR an sich ist schlichtweg "Scheiße" - aber Realität!


    Soll heißen, der niedrigere ESR eines Tantals wird nie eine Grund sein, ihn nicht einem Elko vorzuziehen. Dafür gibt es andere Gründe - teurer, geringere Spannungsfestigkeit, oder weil, wie ich's in einem anderen Thread gelesen habe, an denen "mehr Blut klebt" (Coltankrieg: http://www.pm-magazin.de/a/unseren-handys-klebt-blut).


    Du wirst also immer einen Blockelko gegen einen passenden Blocktantal ersetzen können, wenn Dich das Geld nicht reut.

    • Offizieller Beitrag


    Ob Low-ESR eine groessere Bauform bedeutet, ist m.E. pauschal nicht richtig. Hoehere Kosten, ja.


    Die ursprüngliche Frage ist natürlich nach wie vor, ob Becher-Elkos einfach durch Tantals ersetzt werden können, oder ob's da (jetzt mal unabhängig vom ESR) Probleme geben kann, weil sich Tantals evtl. anders verhalten.


    Wenn du Stuetzkondensatoren ersetzten willst, macht der ESR gar nichts. Bei Elkos! Also Al-Becherelkos gegen Tantal oder was sonst, ist Wurscht.
    Elko Stuetzkondensatoren haben ihren niedrigsten ESR in zu tiefen Frequenzen als das sie Stoerungen von schnell schaltenden ICs wie AC oder ACT wirksam verhindern koennen. Hier sind keramische Kondensatoren notwendig (wie dlchnr erklaert hat), und auch deren Plazierung am IC ist wichtig.
    Also keramische Kondensatoren kannst du nicht durch Tantals ersetzen. Aber das war ja nicht die Frage.


    In Schaltnetzteilen kommt es auf das Verhalten des Kondensators im Frequenzbereich an. Bei guten Schaltreglern wird am Eingang des Error-Amplifiers ein Kompensationsnetzwerk verbaut. Dies ist i.a. ein Tiefpass 1. oder 2. Ordnung. In diesem Tiefpass geht u.a. der Ausgangskondensator mit ein. Hier sollte ein Ersatzkondensator sehr sorgfaeltig ausgesucht werden. Oder das Schaltnetzteil muss nach einem Wechsel des Kondensators sehr genau getestet werden, wie die Ausgangsspannung aussieht (eine einfache Spannungsmessung reicht da nicht!) und wie es auf Lastwechsel reagiert.

    • Offizieller Beitrag

    Zitat von »funkenzupfer«
    Ob Low-ESR eine groessere Bauform bedeutet, ist m.E. pauschal nicht richtig. Hoehere Kosten, ja.



    innerhalb einer Kondensatorsorte eigentlich schon,


    Wenn du mit Kondensatorsorte das gleiche Elektrolyt meinst, ok.
    Aber gerade das Elektrolyt macht den Elko ja so interessant.