Spänningstolerans på kondensatorer

[sp4m]

Hej

Funderar lite över detta med specifierad spänning på en kondensator. Vågar man använda en kondensator som har en specifierad spänning på precis över den spänning man behöver? Och hur påverkar det svaret om man har linjär eller switchande spänningsreglering?

Jag kommer behöva rejält stora kondensatorer i en krets för att klara höga strömuttag under korta perioder. Kondensatorn jag har i åtanke just nu är:
Nichicon PCG0G272MCL1GS
http://products.nichicon.co.jp/en/pdf/XJA042/e-cg.pdf
Rated voltage: 4 V
Surge Voltage: 4.6 V
Rated capacitance: 2700 μ F
Tangent of loss angle: 0.12
Rated Ripple Current (at 100kHz): 5300 m A
ESR: 11 m Ohm

Vågar man använda denna konding till en spänning på 3,75V? Jag hade först tänkt använda en linjär spänningsregulator men överväger nu en switchad (LTC3606B). Strömuttaget ur denna kondensator kommer att landa på upp till 2,5A under 1,154ms och den kommer laddas upp med en ström på upp till 1A. Primärspänningen före regulatorn är 5V.

Tack på förhand!
Mvh Albin

[4kTRB]

Det är nog inte lämpligt att överskrida maxspänningen.
Sid. 7 i den här Philips-pdf ger lite info. http://ahars.com.au/documents/electrolytic_cap_info.pdf
Här är info om rippelström.
http://www.newark.com/pdfs/techarticles ... Update.pdf

[sp4m]

Tack 4kTRB!

Nej, maxspänningen vågar jag inte överskrida. Men jag hittar inget som tyder på att man inte vågar ligga 0,25V ifrån maxgränsen, även under mycket lång tid och i hela tempeaturområdet.

Vid linjär spänningsreglering så bör man ju heller överstiga värdet man reglerar mot, men jag är mer osäker vid switchande reglering. När lasten går från 2,5A till 100mA i ett skarpt steg så är det ju risk att spänningen svänger över något under en mycket kort period. Switchfrekvensen är dock över 2Mhz.

Det finns inga generella riktlinjer utan det räcker att hålla sig under maxvärdet?

[4kTRB]

Vet faktiskt inte. Det kan nog dom bäst som håller på med den typen av prylar.
Det jag fått fram av några texter jag läst är att man bör akta sig att gå under 0V
med elektrolyter och tantaler.
Tantaler vet man ju vad som händer med om man polvänder...

Förresten så kommer jag ihåg från gymnasiet när vi monterade elektrolyter
efter brytaren till lyset i klassrummet och inväntade elektronikläraren...

Han vart en del chockad och vi fick en rejäl utskällning...
Tror vi fick några extra hemläxor den dagen.

[sp4m]

Hehe! Härlig anekdot. Jo, jag börjar känna det också. Skall fråga Linear som säljer switcharen i morgon. Med lite tur kanske man kan få svar från kondensatortillverkaren också, eller i vart fall en distributör.

Tack för hjälpen.

[HUGGBÄVERN]

Elektrolyter kör erfarna konstruktörer på max 85 - 90% av märkspänningen. Det är vad tillverkarna rekommenderar också.

[Jonas L]

Särskilt om man kör switchat och kan förvänta sig att ha lite spänningsrippel.

[Gustav180]

Jag håller nog med övriga "talare", maxspänningen ligger för nära. För 3,75V vill jag sätta in en 6,3V kondensator. Vi hade regel ">1,2 x max spänning" . Om du har 2200 eller 2700 uF skall ha mindre betydelse om inte 2700 uF ligger på marginalen. Då skall den vara ännu större på grund av tolerans och åldring.

[4kTRB]

Borde fungera med en zenerdiod över kondensatorn som skydd?

[sp4m]

Tack för alla tips!

Jag har hört något liknande och det var därför jag kände jag behövde fråga... Men jag ställer mig i alla fall frågande till varför man inte skall kunna ligga precis under märkspänningen?

Med en zenerdiod som skydd som 4kTRB föreslår så kan man ju garentera att en översväng inte blir speciellt långvarig (det blir den inte i alla fall med en switchande regulator på 2,25MHz).

Dessutom har ju kondensatorn en specifierad "surge märkspänning" på 4,6V.

3,75V är 94% av märkspänningen 4,0V. Okej, ganska nära men trots allt under.
3,75V är 82% av märkspänning för surge på 4,6V. Hyffsad marginal iaf!

Som sagt, jag har hört något liknande, men är det för att tillverkaren lovar mer än han kan hålla? Eller varför skall man hålla sig på 85-90% eller spänningen / 1,2 ?


Gustav180: 2700µ ligger kanske inte precis på margnalen, men 2200µ börjar nog närma sig margnialen iaf. Jag skall dessutom ha tre av dessa kondesatorer parallellt så det blir 6600µ mot 8100µ vilket ju trots allt är 1500µ minskning som inte "borde" behövas?

[Gustav180]

Jo du ligger så att säga "på gärsgårn" vilket betyder nerar limit. Det hela beror också lite på hur din konstruktion skall användas. Om du bara gör ett ex för egen del, så blir ju skadan inte så stor om en kondensator börjar att svälla lite. Det är det som börjar hända om den går över sina maxgränser. Om det däremot skall massproduceras, så måste toleranser i konstruktion och komponenter tas med. Lägg hällre 4 st 2200 uF /6 V än 3 st 2800 uF / 4 V om du är i designstadiet. Du kan också dela upp dem så att du lägger en kondensator intill nätdelen och övriga så nära lasten du kan.

Zenerdioder med låg zenerspänning har inte speciellt skarpa knän. Dessutom är de för långsamma för den frekvens du använder. Om du vill säkra för spikar, så skall du lägga en array av keramiska kondensatorer så nära induktansen du kan. Parallellkoppla t. ex. 10 nF och 100 nF så tar de de höga frekvenserna. Det gör inte elektrolytkondensatorn.

Av spänning och strömmar kan jag anta att det är en GSM-modul som skall strömförsörjas. Maxim har en speciell IC som kopplar bort spänningsmatningen när sändaren startar. Då får modulen leva på stora kondensatorer. Själv har jag designat in en CAP-XX på ca 90 mF för detta och ser knappast något rippel på matningen under sändningsslotsen. Dessutom kommer spänningskällan att skonas för strömstötar och det blir bra värden på EMI.

http://www.cap-xx.com/

[sp4m]

Jo, det lutar väl åt att jag får ta 4st kondingar. Problemet är platsbrist...

Bra tips v.g. keramiska kondingar! Jag har aldrig designat switchande nätdelar med elektrolyter förut (brukar använda stora keramiska kondingar) så tänkte inte så mycket på det.

Bra gissat! Mycket riktigt en GSM-modul. Har du namnet på Maxim kretsen? Låter intressant, även om jag inte gärna vill koppla bort spänningsmatningen helt. Dock viktigt att jag begränsar strömmen så att spänningsregulatorn inte kan dra mer än 1A, vilket jag inte är riktigt klar med ännu.

Intressant konding där!

[4kTRB]

Jag har byggt/konstruerat en flybackswitchare med ett 4x10000uF/50V paket
efter likriktaren och parallellt med det paketet har jag monterat en 65-577-22

Två av 10000uF exploderade en gång då lasten var riktigt hemsk annars så
har det fungerat som det ska med en utspänning runt 35V.

Switchfrekvensen är ca: 80kHz.

[4kTRB]

Om du använder RIFA kondingar så har de en mjukvara för att
få fram användbara data - http://www.evoxrifa.fi/aust_nz/pulsecad.htm

[sp4m]

Tack för tipsen!