manche Applikations-Beispiele sehen an ICs einen kleinen und einen großen Kondensator vor. Zum Beispiel 0.1µF für den kleinen und 2.2µF oder 4.7µF für den großen.
Der Klassiker ist ja Tantal für den großen, nun frage ich mich, ob man nicht auch Keramik verwenden könnte und was der Grund für Tantal ist.
Ich dachte, moderne Tantal-Kondensatoren hätten durchaus auch sehr niedrige ESR.
Früher gabs praktisch keine so großen Keramikkondensatoren, bzw die Baugröße wäre einfach nichts gewesen.
Zweifellos, aber Keramikkondensatoren haben niedrigeren ESR, und sind meist billiger.
Man muss aber bei Spannungsregler schon aufpassen, immer im Datenblatt nachsehen was an Kapazität und ESR erlaubt ist. Sonst hat man schnell statt eines Reglers einen Oszillator.
Interpretiere ich das also richtig, wenn nicht das Datenblatt einen Elko mit hoher ESR vorschreibt, kann ich genauso gut einen Keramikkondensator mit der gleichen Kapazität verwenden.
2.2µF oder 4.7µF sind ja (heute) bei Keramikkondensatoren ohne weiteres verfügbar.
und dann kommt der nächste und sieht die Parallelschaltung aus zwei Keramikkondensatoren mit 4,7 µF und 47 nF und denkt sich: da kann man ja auch den 47 nF weglassen. Der nächste nimmt dann nur noch den 4,7 µF und wundert sich warum es nicht funktioniert. Dann erinnert sich hoffentlich wieder jemand daran das ein realer Kondensator eine Reihenschaltung aus einem idealen Kondensator und einer Spule ist und das bei genügend hoher Frequenz der Kondensator nur noch als Induktivität wirkt und so der 4,7 µF Kondensator bei höheren Frequenzen den 47 nF nicht ersetzen kann.
Nicht pauschal, aber in vielen Faellen wird das moeglich sein.
Auf das Keramikmaterial muss man allerdings schon einen Gedanken verschwenden. Siehe hier unter "Klasse 2":
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Speziell den z.T. erheblichen Kapazitaetsverlust bei hoher Spannung und/oder Temperatur darf man nicht unter den Tisch fallen lassen. Material schlechter als X7R sollte man nur verwenden wenn man genau hingeschaut hat.
Die Marketingabteilungen schreiben das manchmal nicht so deutlich ins Datenblatte eines misslungenen Regler-IC, weil es nicht so gut aussieht. Low Drop-Out Regler-IC sind vom Design her fast alle misslungen, sollte man also sicher sei dass keiner drin ist.
Ja, aber ebenfalls aufpassen. Selbst X7R Keramikmaterial verhaelt sich bei den ganz "hochverdichteten" Keramikkondensatoren beinahe so wie billiges Y5V. Das heisst wenn z.B. 80% der zulaessigen Spannung angelegt wird kann ein 4.7uF Kondensator u.U. nur noch die Haelfte der Kapazitaet bringen.
Da hatte ich mir vor rund zwei Monaten mal zusammen mit Ingenieuren von Firmen wie Murata fast die Zaehne dran ausgebissen. Man kommt in Sachen Kapazitaet pro Kubikmillimeter an einen Poller. Da gibt es dann in der Edelklasse nur X7R und es ist trotzdem fast so weich wie Billigkeramik.
naja, 4,7µ Keramik ist schon längst ein Ferroelektrisches Material. Kurzum, bei Nennspannung ist von der Kapazität nicht mehr viel übrig. Wenn Du Pech hast vielleicht noch 10%. Näheres verrät das Datenblatt. Zudem verformen sich die Biester beim Umladen aufgrund des Piezoeffekt. Für einen Abblock-C kein Problem, aber mit zu großer Ripplespannung will man die Biester eher nicht quälen. Und Kurzschließen und explodieren können hochkapazitive Keramik-Cs genauso gut, wie die Tantals.
Haben sie. An die Keramik-Cs kommen sie aber nicht ran. Zudem spielt auch die Größe eine Rolle. Je größer, desto mehr ESL (ganz grob). Und das ist bei xMHz-Störungen bald wichtiger als ESR.
Nicht so pauschal. Wenn Du nicht die winzigste und gedrungendste Bauform waehlst verlieren die weniger. D.h. man muss schonmal mehr als einen C setzen damit die Bauformen nicht unhandlich werden.
Tantal nehme ich nie, zuviel fatz ... *PENG* erlebt. Dann lieber zweimal soviel Kapazitaet in keramisch.
Am besten ist es einen rauszusuchen und den Hersteller zu nageln. Denn diese Daten ruecken sie oft nicht ueber die Datenblaetter raus, muss man nachbohren.
Faustregel: Wenn Du von einer Anzahl X7R Kondensatoren gegebener Kapaziatet und Spannungsfestigkeit den mit der kleinsten Bauform rauspickst wird der normalerweise am meisten Kapazitaetsverlust bei hoeherer Spannung haben. 1-2 Nummern groesser ist es dann schon besser.
also, es geht bei mir eigentlich immer um 2,2 µF und 4,7 µF bei 16V betrieben bei 5 V. Die gibt es soweit ich sehe standardmäßig kleinstens als 804. Demnach sollte ich mit 1206 und eben 5 V von maximal 16 V ganz gut liegen?
Es geht ja eh um Stützkondensatoren, so exakt sind die doch eh nicht dimensioniert. (In den Applications meine ich).
Ja, bei 30% der maximalen Spannung hat man noch satt Kapazitaet. Die kleine Bauform heisst nicht 804 sondern 0805. Da gibt es inzwischen sogar schon 4.7uF/35V. 16V geht aber auch.
Klar, und da wuerde ich persoenlich niemals Tantal nehmen. Pass aber auf ob die Platine Torsionen, Biegungen oder Vibrationen ausgesetzt ist. Dann besser automotive/boardflex Versionen nehmen. Meine muessen manchmal noch nach "Events" weiterfunktionieren, z.B. nach einer nicht ganz knitterfreien Landung.
Wir wissen alle wie Air France 447 endete, aber vermutlich nicht wegen Kondensatoren :-(
Tantals sind ok wenn sie mit wenig Ripple Current belastet werden, weit weniger als im Datenblatt angegeben. Trotzdem nehme ich sie nicht. Ich habe mal eine Episode erlebt wo sie einfach nur so da sassen, praktisch Null Ripple, etwas ueber 59% der zulaessigen Spannung, dann ... *POFF* ... warum auch immer.
Wer Tantals in Designs fuer die Luft- und Raumfahrt einsetzt sollte sich in Material wie dieses einlesen:
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Zitat "Similar information was obtained from manufacturers of DC-DC converters, which indicated that failures of tantalum capacitors are the major reason for failures in DC-DC converters during testing".
Ich bin gerade in .au und kann nicht an die Datenblätter, was ich da neulich gekauft habe, aber es hat mich doch gewundert:
10u/35V in 1206 und 10u/6V3 in 0612 vom gleichen Hersteller. Der einzige richtige Unterschied ist, dass die 0612 die Metallisierung auf der Längsseite haben. Volumen des Chips ist gleich. (kann auch 22u sein????)
Die Tantals, die ich gerade im engineering model verbaue, sind size D, und die raumflugtauglichen haben etwas das 8-fache Volumen. Irgendwo müssen da schon Unterschiede sein.
Diese Legende lässt sich wohl nicht mehr ausrotten. Jeder schreibt von jedem ab und auch die IC-Hersteller sind dabei nicht besser.
Schaltet man 2 solche Kondensatoren parallel, erhält man mitten im Spektrum ne super Parallelresonanzstelle, an der die Dämpfung der Kondensatorbeschaltung fast verschwindet. Schlimmer wird das noch durch das Layout. Zwei Kondensatorern erfordern längere Leiterbahnen zur Anbindung, was das ganze dann erst recht Ad Absurdum führt. Ist die Leiterbahn zum C dreimal so lang, wie der C selbst groß ist, hast Du mehr Induktivität auf der Leiterbahn als im C selbst. Bei einem 0603er-C kannst Du Dir dann vorstellen, wie lang die Leiterbahnen sein dürfen. Sinn macht das ganze nur, wenn man einen relativ großen Elko (mit schlechter Güte) mit einem Kerko für die HF unterstützen will. Da ist die Resonanzstelle dann nicht so schlimm und wegen der schlechten Elko-Güte auch nicht sehr ausgeprägt. Aber Kerkos verschiedener Größe parallelschalten, das mache ich schon lange nicht mehr. Lieber ein relativ großer so dicht wie möglich ans IC. Dabei sollte man die kleinstmögliche Bauform nehmen, die haben die geringste Induktivität. Mehr C als notwendig schadet bei der HF dann eher wieder.
Es ist ja nicht so, dass ein Kondensator auf seinem induktiven Zweig seine Wirkung verliert, sie wird mit zunehmender Frequenz einfach immer schlechter.
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