Hallo Zusammen, ich bin gerade mit einer Schaltung zur LED-Ansteuerung (2 x 40 Luxeon LEDs) beschäftigt. Die LED werden über einen Stromregler und anschlossener PWM angesteuert.
Auf der Platine habe ich LOWESR Kondensatoren von *EPC*S* an der Spannungsregelung der Logik, Eingang 24V, am Schaltregler zum Schalten und am Ausgang der PWM Spule zum Glätten.
Die Schaltung funktioniert soweit ganz gut, allerdings habe ich jetzt in der Vorserie
Ein abgerauchter C 10µF/50V am Spannungsregler (gleich nach einschalten)
Ein abgerauchter C 10µF/50V am Schaltregler (erst später im Betrieb)
mehrere Cs 47µV/35V am Ausgang der PWM Spule (beides).
Hat jemand Erfahrungen mit dem Ausfall der Kondensatoren oder einen Rat oder Appnote über den Umgang mit diesen?
Die Cs in Punkt 2 werden schon extra langsam auf 24V vorgeladen.
M=F6glicherweise hat der OP SMD-Tantale eingesetz und wei=DF vielleicht nicht, dass der schwarze Strich darauf "Plus" bezeichnet - und nicht wie sonst bei Elkos =FCblich "Minus"?
Da frage ich mich aber, warum dann 15 Platinen ohne Probleme funktionieren. Die sind ja alle gleich bestückt worden un dwir bewegen uns auch innerhalb der Kondensator-Spec.
Ausserdem haben die Platinen auch im Backofen bei einer Temperatur auf dem C von 100°C über Stunden funktioniert.
Das manche gleich beim Einschalten entweder defekt sind oder sofort sterben (nicht verpolt für den Rest ;-) macht mir halt Kopfzerbrechen.
Die nächste Charge der Platinen werde ich erstmal von Hand auf Kurzschluss testen. Bis die kommen, dauert es aber noch Wochen.
Sind die 10µF/50V SMD-Tantals, Bauform 7343? Die kenne ich ganz gut. Bei hohem Ripple-Strom muss man darauf achten, dass die Tantals entsprechend weniger Betriebsspannung vertragen. Durch den Ripple-Strom erwärmen sie sich innerlich, wodurch die Spannungsfestigkeit sinkt. Man sollte die Dinger maximal mit der Hälfte der Nennspannung betreiben, besser nur mit einem Drittel.
Wenn Low-ESR-Tantals reflow-gelötet werden, kann das Dielektrikum degradieren. Die Teile werden bei dieser Lötmethode durcherhitzt, damit das Lot darunter schmelzen kann. Dabei wird das Tantaloxid (Ditantalpentoxid), das als Dielektrikum dient, teilweise abgebaut und die Spannungsfestigkeit leidet stark. Der Schaden kann großenteils wieder behoben werden, wenn vor der Inbetriebnahme der Schaltung an die Low-ESR-Tantals eine Spannungsrampe angelegt wird. Diese soll von 0V bis zur höchsten an der jeweiligen Stelle der Schaltung möglichen Spannung hochfahren. Die Anstiegsrate ist unkritisch und sollte einige 10V/s nicht übersteigen. Eventuell muss man die Spannung extern einspeisen (Testpad vorsehen!). Der Vorgang nennt sich Formieren. Dabei wird aus dem Mangandioxid der Kathode Sauerstoff entzogen, der mit dem Tantal der Anode neues Dielektrikum bildet. Die Spannungsfestigkeit nach dem Formieren erreicht etwa den Wert der höchsten Spannung am Ende der Spannungsrampe.
Leider ist das Verfahren nicht zu 100% wirksam. Einige Exemplare werden trotzdem ausfallen.
Das Problem betrifft nur die Low-ESR-Typen (von allen Herstellern) und tritt beim manuellen Löten nicht auf, da die Kondensatoren dabei nicht durcherhitzt werden.
Für die Serie empfehle ich, die Low-ESR-Tantals durch Keramik-Typen zu ersetzen. Es gibt (z.B. von TDK) Keramik-Kondensatoren mit X7R-Dielektrikum und 6.8µF/50V, sowie inzwischen auch 10µF/50V. Da ein großer Teil des Spannungs-Ripple auf den Spannungsabfall am ESR zurückzuführen ist, genügt bei keramischen Kondensatoren (6.8µF/50V: ca.
5mOhm ESR) oft sogar eine geringere Kapazität als bei Tantals (10µF/50V: ca. 450mOhm ESR). Bei Schaltwandlern muss man allerdings beachten, dass die Güte von parasitären Schwingkreisen (gebildet aus Kondensator und Leitungsinduktivitäten) mit keramischen Kondensatoren (aufgrund deren extrem niedrigen ESRs) eine sehr viel größere Güte haben und bei jedem Schaltvorgang (bei jedem Öffnen und Schließen des Schalttransistors) zu teils heftigem Schwingen angeregt werden. Das Layout bedarf deshalb besonderer Aufmerksamkeit. Notfalls muss man eine Dämpfung einbauen (z.B. ein Snubber parallel zum C, oder einen Widerstand in Reihe zum C).
300mOhm finde ich nicht gerade niedrig. 740mA maximaler Ripple Strom ist auch nicht viel. Kommst Du da nicht drueber?
Persoenlich halte ich nichts mehr von Tantal, kommt bei mir nicht in Designs. Wir hatten vor ein paar Wochen einen Thread ueber mysterioeses Ableben von Tantals in s.e.d. Guenther hat IMHO die richtigen Tips gegeben. Tantals muessen ein "Voltage Derating" bekommen, wenn sie mit viel Ripple beaufschlagt werden, d.h. von der Spannung her satt ueberdimensionieren. Sonst macht es Peng.
Gerade bei 10uF ist Keramik heutzutage nicht mehr so schwierig zu beschaffen. Habe selbst gerade einen ins Design. In meinem Fall 4V im winzigen 0603 SMT Gehaeuse, gibt es aber groesser.
"Dieter Wiedmann" schrieb im Newsbeitrag news:45c4bafb$0$18838$ snipped-for-privacy@newsspool4.arcor-online.net... | > Persoenlich halte ich nichts mehr von Tantal, kommt bei mir nicht in | > Designs. Wir hatten vor ein paar Wochen einen Thread ueber mysterioeses | > Ableben von Tantals in s.e.d. Guenther hat IMHO die richtigen Tips | > gegeben. Tantals muessen ein "Voltage Derating" bekommen, wenn sie mit | > viel Ripple beaufschlagt werden, d.h. von der Spannung her satt | > ueberdimensionieren. Sonst macht es Peng. | | Und im Layout genügend Kupfer zur Kühlung vorsehen! | | | > Gerade bei 10uF ist Keramik heutzutage nicht mehr so schwierig zu | > beschaffen. | | Mit ordentlicher Spannungsfestigkeit?
Ich würde freiwillig auch keine Tantals verwenden. Muß aber zu deren Ehrenrettung erwähnen, das sie HF-mäßig besser sind als gleichgroße Elkos und vor allem können sie nicht auslaufen bzw. "einfrieren". Ich rede mal hier von den heute gängigen Festtantals. Die flüssigen sah ich schon lange nicht mehr.
Am Sat, 03 Feb 2007 17:14:17 +0100 schrieb Marcus Woletz:
Das ist der Reflex, dass das pöse Geldverdiener sind und die guten selbstlosen Usenetnutzer solche Namen deshalb in diesem nichtkommerziellen Medium niemals nicht nennen wollen.
Lächerlich, meint
Lutz
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Probleme habe ich eigentlich nur mit den alten, tropfenförmigen, bunten Tantals (grün, rot. blau), die neigen zu Kurzschlüssen, vor allem nach langer Nicht-Benutzung. Die modernen gelben Tropfen mit Laserbeschriftung oder die SMDs scheinen weitaus zuverlässiger zu sein.
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