X7R in Rauch aufgegangen

Neulich hatte ich ein besonderes Erlebnis der 3. Art...

Ein X7R Chip-Condensator 100nF 63V 0805 hing als Blocker vor der 24V Versorgung eines L6219 Stepper Motor Treibers. (Zusammen mit einem 1000uF Elko etwas weiter weg vom IC)

Die Schaltung lief bis dahin problemlos.

Dann einmal schalte ich ein, ein helles Glühen, Stichflamme und der C löst sich in einer Rauchwolke auf.

Die drei anderen, identisch aufgebauten Stepper-Stufen auf der gleichen Platine zeigten sich unbeeindruckt.

Nach dem Austausch des C's (war gar nicht so einfach, die festgebrannten Reste abzubekommen) funktionierte die Schaltung wieder.

Hatte ich einen defekten C erwischt?

Das 24V Netzteil kann 300W, die Schaltung enthält noch andere Stromfresser, die zu dem Zeitpunkt (Powerup) aber noch ausgeschaltet waren. Das starke Netzteil erklärt aber immerhin die Stichflamme (-:

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Olav Wölfelschneider                 usenet04q02@wosch.teratronik.com
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Olav Wölfelschneider
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Davon habe ich schon einige getauscht. Vergleichbare Symptome - je nachdem wie viel Power das Netzteil hat.

Marcel

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Marcel Müller

Mit dieser Spec. gelten SMD Kondensatoren als kritisch, Du bist nicht der Erste, der damit Probleme hat.

Die 100nF Teile will man in 0805 nur in 25V Ausführung auf z.B. (max ;-) 5V als Abblock-C's einsetzen, alles darüber ist IMHO für diese Bauform suspekt. Es soll einige Automotive Hersteller geben, die damit schon auf die Nase gefallen sind. Bei 47nF wird es schon wieder solider, und bei 1206 nutzen.

Ja.

Ganz brandgefährliche Kombination, 0805 mit 100nF am 300W Netzteil, wie Du selber gemerkt hast ...

Das ist halt der Unterschied zwischen Theorie und Praxis, der Praktiker setzt solche Teile in dieser Anwendung nicht ein, auch wenn sie theoretisch die Spezifikation erfüllen ...

Gruß Oliver

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Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
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Oliver Bartels

Olav Wölfelschneider schrieb:

rapid corrosion kommt öfters vor, wenn die Bauteile beim Löten mechanisch überlastet wurden, z.B. durch Biegung der Platine oder Verletzung des vorgeschriebenen Reflow-Profils. Der Kondensator bekommt Haarrisse, und irgendwann schlägt's dann über.

Daher sind für kritische Anwendungen die "großen" Bauformen eher unbeliebt, denn die sind deutlich anfälliger. Bei AXV, TDK und anderen großen Herstellern findet sich Literatur zu dem Thema.

Patrick

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Patrick Schaefer

Hoppla, Oliver Bartels empfiehlt ein Posting davor, lieber

1206 statt 0805 einzusetzen. Du rätst aber von großen Bauformen ab.

Was nun? Verwirrt...

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Olav Wölfelschneider                 usenet04q02@wosch.teratronik.com
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Olav Wölfelschneider

Lese ich daraus jetzt, daß für die 5V Schiene ein

25V 100nF X7R als Blocker besser als ein 63V 100nF X7R ist?

Jep, das sehe ich ein. Davon muß ich jetzt noch den Chef überzeugen...

Gruß,

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Olav Wölfelschneider                 usenet04q02@wosch.teratronik.com
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Olav Wölfelschneider

Beliebige Bauform soo vorsichtig einlöten daß Bauteil dabei nicht kaputtgeht und bei Kurzschluß eben abraucht. Abrauchen ist ohnehin besser als bei schwachem Netzteil Semi-Kurzschluß suchen. Oder bei Kerko der optisch vorhanden ist, aber elektrisch keinen Kontakt macht sich über das sporadische Fehlverhalten des zugehörigen ICs wundern.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Mehr Spannungsfestigkeit im Datenblatt schadet im Prinzip zwar nie, aber ich täte die 0805 63V Teile auch nur mit max.

25V abzüglich 50% Marge einsetzen.

Einfach so aus Erfahrung und wegen dem, was man so hört ;-/

( Und dann kann man ggf. für die 5V oder 3,3V auch gleich die 25V Teile nehmen, wegen dem Geldbeutel. )

Das ganze Thema kommt regelmäßig immer wieder auf, offenbar wird das Dielektrikum für diese Art von Werkstoff am Ende in der kleinen Bauform zu dünn.

Auch hier gilt wieder: Die Physik ist die Physik ist ...

Und die Energie im Kondensator ist W = C/2 U^2, d.h. für das Argument mit dem fetten Elko kann man sich bei hohen Spannungen wegen dem Quadrat nicht allzuviel kaufen. Und bekanntlich neigen Elkos unter miesen Bedingungen noch schneller zum Abschied und Tantals wegen fehlender Schaltfestigkeit gleich dreimal, die bringen eine richtig schöne Stichflamme.

Gruß Oliver

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Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
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Oliver Bartels

Korrekt löten und mechanisch richtig behandeln ist eine Sache, von der Mechanik sind die kleinen Bauformen naturgemäß robuster.

Elektrischer Ärger wegen hoher Energiedichte ist ein anderes Thema, die wird durch die große Bauform entschärft.

In Deinem Fall mit einem 300W Netzteil als Quelle und relativ hoher Betriebsspannung ist mir das dickere Dielektrikum der großen Bauform wesentlich sympathischer, meine Kristallkugel meint, dass Du eher das bekannte elektrische Problem mit den kleinen Kerkos mit großer Kapazität hast als ein mechanisches Problem.

Bei 300W bereitgestellter Leistung reicht halt der kleinste Isolationsfehler, damit es knallt. Und ein dickeres Dielektrikum, das unkritischer im Herstellungsprozess ist, bietet IMHO hier mehr Sicherheit.

Gruß Oliver

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Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
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Oliver Bartels

Kristallkugel... *grins*

Ok, es gibt also wie allzu oft zwei Schwierigkeiten abzuwägen.

Was anderes... nochmal Kerkos:

Background: Der L6219 hat sich mit seinen bipolaren Endstufen als zu verlustreich herausgestellt, das Ding lässt sich einfach nicht gescheit kühlen. Ich habe daher nun den Allegro A3977 eingesetzt. Bin begeistert: Sequenzer schon drin, alle möglichen protection features und die DMOS werden auch nur lauwarm. (Gegen den Chip kann IMHO Trinamic gleich zuhause bleiben.)

Ok, ich brauche ca. 1uF über dem 0.47R Stromshunt. Offiziell fallen über dem Ding nur 0,5V ab. Nun sind geschaltete Motorspulen aber nicht sehr freundlich. Würdet ihr da einen X7R nehmen, oder lieber einen Elko?

Der Shunt hängt, wie üblich, zwischen GND und dem unteren Ende des H-Brückenzweigs.

Die Allegro FAQ rät hier zu 100nF. Da habe ich aber noch ordentliche Spikes auf dem Scope. Irgendwie fühlt sich das ganze mit 1uF besser an, dann zeigt das Scope auch nur leicht gewellte Signale.

Dem Chip würden die 100nF auch reichen, weil er schlau genug ist nach dem Schalten etwas zu warten, bevor er eine Messung macht. Ich würde die Spikes aber gerne trotzdem sauber wegfiltern.

Danke an alle! Gruß, Olav

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"O. Wölfelschneider"

I.a. ziehen diese IC's an den Messpunkten doch kaum Strom. Was spricht denn gegen eine C/R/C Tiefpass Kombination statt irgendwelchen Monster-Kondensatoren ?

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
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Oliver Bartels

O. Wölfelschneider schrieb im Beitrag ...

Warum direkt parallel zum Stromshunt ? Geht nicht ein R davor:

| +-R-+- Messeingang Shunt C viel kleinerer C mit viel geringerer Strombelastung +---+--

-- Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com homepage:

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de.sci.electronics FAQ:
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Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

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MaWin

Am Sun, 20 Jun 2004 12:23:12 +0200 hat Oliver Bartels geschrieben:

Ich würde mir wünschen, daß die Hersteller die Teile praxisgerecht spezifizieren - oder hat hier auch schon PMPO zugeschlagen?

--
Martin
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Martin Lenz

Leider nicht, weil der Messeingang und das Source des Treibertransistors auf dem Chip verbunden sind. Sonst hätte ich das natürlich mit RC gemacht.

Das hat der Hersteller ungeschickt gelöst, aber der Chip ist ansonsten echt gut...

Gruß, Olav

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"O. Wölfelschneider"

Hallo Olav,

Bei zu kleinen Bauformen waere auch ich skeptisch. There is no free lunch :-)

Besonders sollte man aber bei einem Schaltnetzteil vom Kondensator Hersteller die ESR Daten und den maximal zuelaessigen Ripple Current erfahren. ESR braucht man, um ueberschlaegig zu sehen, wie heiss er werden koennte. Beim Ripple Current sollte man drunter bleiben oder es braucht eben mehr als einen Kondensator. Wenn diese Daten nicht verfuegbar sind, sollte man den Hersteller wechseln.

Am Rande: Mir ist mal einer bei HF Last abgeglueht. Das interessante war, dass aus der weisslichen Keramik gruenes Glas wurde. Sah eigentlich sehr schick aus und ich habe ihn eine Weile behalten.

Deshalb mal wieder mein dringendes Anraten: Zumindest Schutzbrille benutzen.

Gruesse, Joerg

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Joerg

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