Nennspannung des Elektrolytkondensators im Vergleich zur Kapazität

Ich habe immer geglaubt, dass es in Ordnung ist, einen Kondensator durch einen Kondensator mit etwas höherer Nennspannung zu ersetzen. zB 16 V mit 25 V. Wenn Sie höher gehen, besteht die Gefahr, dass der Kapazitätswert bei der Arbeitsspannung liegt. Ich habe jedoch nur das folgende Zitat aus diesem PDF gelesen

Elektrolytkondensatoren sind nicht ferroelektrisch mit einer sehr niedrigen Dielektrizitätskonstante. Ihre Kapazität ergibt sich aus einer sehr großen Oberfläche und nanometerdicken dielektrischen Schichten. Ihre Kapazität ist keine Funktion der angelegten Spannung.‐Design Solutions For DC Bias In Multilayer Ceramic Capacitors (August 2010 Electronic Engineering Times)

Gilt diese Regel also nicht für Aluminium-Elektrolyte? Habe ich zB keine Probleme, einen elektrolytischen 25 V 100 uf durch einen 50 V 100 uf zu ersetzen, vorausgesetzt, beide haben einen niedrigen ESR, einen ähnlichen Platzbedarf und eine gute Qualität?

Antworten (2)

Um es kurz zu machen, Sie können eine Elektrolytkappe durch eine andere mit dem gleichen Wert, aber einer höheren Nennspannung ersetzen.

Elektrolytkondensatoren haben in der Regel anfangs eine sehr lockere Verträglichkeit und mit zunehmendem Alter und Hitze sinkt ihre Kapazität stark ab. Auch sie ändern ihre Eigenschaften bei angelegter Gleichspannung, allerdings ist dieser Effekt weniger drastisch als bei Mehrschicht-Keramiktypen.

Da man der genauen Kapazität nicht länger als ein paar Wochen vertrauen kann, ist es sehr unwahrscheinlich, dass jemand einen Elektrolytkondensator konstruiert und erwartet, dass der Wert genau ist. Aus diesem Grund finden Sie sie oft in unkritischen Situationen, in denen ein Kondensator mit einer ungefähren Kapazität benötigt wird, der genaue Wert jedoch keine große Rolle spielt.

Solche Anwendungen sind Pufferkondensatoren und Glättungskondensatoren in Netzteilen. In billigen Audiogeräten findet man sie manchmal auch als DC-Sperrkondensatoren.

In all diesen Fällen ändert sich die Leistung des Geräts nicht wesentlich, wenn sich die tatsächliche Kapazität um ... sagen wir ... 50 Prozent ändert. Ein Wechsel zu einem anderen Nennspannungsteil kann also nicht schaden.

Die Verwendung von Kondensatoren mit einer höheren Nennspannung als unbedingt erforderlich ist übrigens eine gute Sache, da der Kondensator nicht so schnell altert wie einer, der an seiner Grenze arbeitet.

Danke für die Bestätigung, Nils. Am überraschendsten war für mich die angelegte Gleichspannungsdifferenz zwischen Keramik und Elektrolyt. Ich habe auch ein Datenblatt von Nichion gelesen, in dem angegeben ist, dass sich der langfristige Wert der Obergrenze um 20 % des ursprünglichen Werts ändern könnte. Da der Anfangswert 20% vom Spezifikationswert abweichen könnte, entspricht dies auch einer langfristigen Verschiebung von 40% :) Da ich keine anständige Referenz gefunden habe, könnte ich ein paar Experimente zur Kapazität vs. DC-Vorspannung verschiedener Kappentypen durchführen :)

Die frühen Elektrolysen in den Tagen der Vakuumröhre waren nass. Sie waren instabil. Es wurde beobachtet, dass sich die frühen Trockenelektrolyten nach einigen hundert Betriebsstunden auf ihre neue Arbeitsspannung zurückbilden. Da die Kapazität eine direkte Funktion der Dicke des Dielektrikums ist - halb so dick, doppelt so groß wie die Kapazität. Wir neigen dazu, in unseren Schaltungen konzentrierte perfekte Cs zu verwenden. Vielleicht würden wir unsere Schaltung besser verstehen, wenn wir C als aufgerollte oxidierte Aluminiumfolie sehen würden.