Condensator

Moderator: Moderators

Gebruikersavatar
Bjornski1976
Berichten: 532
Lid geworden op: 01 feb 2013 14:10
Locatie: Gorinchem
Contacteer:

Condensator

Bericht door Bjornski1976 » 02 okt 2018 17:09

Ik ben een nieuwe voeding aan het bouwen voor mijn CNC machine. De uitgangsspanning zal 40Vdc zijn waarvoor ik twee knoeperts van Elco in ga schroeven, zie foto
http://cnczone.nl/app.php/gallery/image/17544

Omdat er Ur 40Vdc is en ik er weinig info over kan vinden vraag ik me af of dit wel zo verstandig is. Wie kan me hierover adviseren?

De trafo die ik heb zal ik secundair afwikkelen totdat ik na gelijkrichter 40Vrms heb.
Who dares wins

Kjelt
Donateur
Berichten: 1577
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Condensator

Bericht door Kjelt » 02 okt 2018 17:50

Altijd >20% headroom houden bij elcos dus 50V nemen in de praktijk zal dit 63V worden.

Floppy
Berichten: 635
Lid geworden op: 11 apr 2007 23:40
Locatie: Zeddam

Re: Condensator

Bericht door Floppy » 02 okt 2018 18:03

Bjornski1976 schreef:
02 okt 2018 17:09
De trafo die ik heb zal ik secundair afwikkelen totdat ik na gelijkrichter 40Vrms heb.
Als je zorgt dat je trafo voor de gelijkrichter 30V geeft komt dat na de gelijkrichter en condensatoren op 40V uit. Maar bedenk wel dat de netspanning +10 % mag zijn dus 253 V.
Daar moet je ook rekening mee houden.

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 8323
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Condensator

Bericht door DaBit » 02 okt 2018 18:30

Het werkt met condensatoren niet heel anders dan met bijvoorbeeld lagers. De belasting van een lager word bepaald bij een nominaal aantal omwentelingen die het ding mee moet gaan (of afgelegde afstand in geval van lineairlagers). Kun je een lager hoger belasten bij gelijke andere randcondities? Jawel hoor, binnen zekere grenzen wel, mits je de verminderde levensduur accepteert. Kan de levensduur veel hoger? Ja hoor, gewoon minder belasten.

Met elco's idem. Daar moet je spelen met spanning, temperatuur en rimpelstroom om de gewenste levensduur te halen want de datasheet-maxima zijn goed voor 1000-5000 uur. Als jij dus een elektrolytische condensator op z'n maximale spanning laat werken en er een flinke rimpelstroom door jaagt dan loop je tegen hetzelfde grapje aan: het werkt, maar de levensduur is niet geweldig. Zeg zuiguitdeduim 1000 uur, om een getalletje te noemen. Voor exacte getalletjes zijn exacte waarden nodig.
En dat is uitgaande van een nieuwe, en volgens mij zijn deze al niet zo heel nieuw meer?

Ik zou een beter geschikte verse kopen. Of deze gebruiken en accepteren dat ze misschien niet zo heel lang meegaan, maar dan heb je wel tijd om ergens wat anders te vinden.
Laatst gewijzigd door DaBit op 02 okt 2018 18:33, 1 keer totaal gewijzigd.

Kjelt
Donateur
Berichten: 1577
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Condensator

Bericht door Kjelt » 02 okt 2018 18:32

Dan nog, je wilt niet de max toelaatbare spanning op een elco zetten.
En deze elcos zijn ook nog eens dertig jaar oud dus zul je ze eerst willen reformeren.

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 8323
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Condensator

Bericht door DaBit » 02 okt 2018 18:35

Ik zou niet weten waarom ik niet de maximale of zelfs meer spanning op een elco zou willen zetten. Dat hangt geheel af van de bedrijfscondities en de verwachtingen kwa lek en levensduur. Engineering is all about balances and tradeoffs..

Kjelt
Donateur
Berichten: 1577
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Condensator

Bericht door Kjelt » 02 okt 2018 18:47

Ik heb teveel ellende gezien met lekkende elcos op printplaten waar je de hele print kon wegdonderen omdat de rimpelstroom of spanning boven de nominale spanning uitkwamen.
Als je zonder verdere consequentie een veel hogere spanning op een elco kon zetten denk je niet dat de fabrikant dit wel zou vermelden en meer geld er voor zou vragen?
10-20% headroom is de vuistregel bij producten van mijn vorige bedrijf die 10 jaar of langer mee moesten gaan en waarbij ook aan BOM reductie werdt gedaan dus niet omdat ze het leuk vonden.
Deze elcos kosten nog geen tientje nieuw, als je een wat minder merk neemt zelfs maar 5 euro, wil je daar risico voor lopen ?


Kjelt
Donateur
Berichten: 1577
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Condensator

Bericht door Kjelt » 02 okt 2018 21:24

Ja ken ik dat was een foute serie en bedoel ik niet.

hfjbuis
Berichten: 479
Lid geworden op: 13 feb 2017 00:26
Locatie: Hoensbroek

Re: Condensator

Bericht door hfjbuis » 03 okt 2018 00:24

De trafo die ik heb zal ik secundair afwikkelen totdat ik na gelijkrichter 40Vrms heb.
Dan heeft de trafo een piekspanning van 56 Volt, dat komt onbelast op je condensatoren aan de primaire kant, dan is 40 volt wel heel erg laag!

Grote elco's aan de primaire kant zorgen ervoor dat de trafo maar gedurende een hele korte tijd per periode de stroom kan/moet leveren. Dat geeft een behoorlijke belasting cq warmte ontwikkeling in de trafo.

Waarom niet "normale maat " elco voor de spanningsregelaar en er achter een grote elco met lage inwendige weerstand, ondersteund door een batterij ceramische condensatoren. Dan filter je hoogfrequente piekjes er wel uit en kan dat ding ook een piek (inschakel) belasting aan.
Laatst gewijzigd door hfjbuis op 03 okt 2018 12:17, 1 keer totaal gewijzigd.

benkr
Donateur
Berichten: 3570
Lid geworden op: 16 jun 2012 16:32
Locatie: Tilburg
Contacteer:

Re: Condensator

Bericht door benkr » 03 okt 2018 10:08

hfjbuis schreef:
03 okt 2018 00:24
De trafo die ik heb zal ik secundair afwikkelen totdat ik na gelijkrichter 40Vrms heb.
Dan heeft de trafo een piekspanning van 56 Volt, dat komt onbelast op je condensatoren aan de primaire kant, dan is 40 volt wel heel erg laag!

Grote elco's aan de primaire kant zorgen ervoor dat de trafo maar gedurende een hele korte tijd per periode de stroom kan/moet leveren. Dat geeft een behoorlijke belasting cq warmte ontwikkeling in de trafo.

Waarom niet "normale maat " elco voor de spanningsregelaar en er achter een grote elco met lage inwendige weerstand, ondersteund door een batterij folie condensatoren. Dan filter je hoogfrequente piekjes er wel uit en kan dat ding ook een piek (inschakel) belasting aan.
Bjornski1976 schreef:
02 okt 2018 17:09
Ik ben een nieuwe voeding aan het bouwen voor mijn CNC machine. De uitgangsspanning zal 40Vdc zijn waarvoor ik twee knoeperts van Elco in ga schroeven, zie foto
http://cnczone.nl/app.php/gallery/image/17544

Omdat er Ur 40Vdc is en ik er weinig info over kan vinden vraag ik me af of dit wel zo verstandig is. Wie kan me hierover adviseren?

De trafo die ik heb zal ik secundair afwikkelen totdat ik na gelijkrichter 40Vrms heb.
Hij bedoeld dus 40VDC ipv 40Vrms.
Lijkt me verder geen onoverkomelijk probleem, alleen als die trafo een ringkerntrafo is moet er nog wel iets gebeuren om de inschakelpiek een beetje in de hand te houden, maar dat kan een simpele NTC weerstand van zeg 4,7 Ohm zijn.

Kjelt
Donateur
Berichten: 1577
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Condensator

Bericht door Kjelt » 03 okt 2018 12:12

DaBit schreef:
02 okt 2018 18:35
Ik zou niet weten waarom ik niet de maximale of zelfs meer spanning op een elco zou willen zetten. Dat hangt geheel af van de bedrijfscondities en de verwachtingen kwa lek en levensduur. Engineering is all about balances and tradeoffs..
Als je precies weet wat je doet en alles nameet en checked zou je er mee weg kunnen komen. Om nou iedereen dit zomaar te adviseren: nee!
Meer spanning op een elco dan de rated voltage is tenslotte tegen de richtlijnen van de fabrikanten.
Dit kan tot grote lekstromen en oververhitting leiden.
De reden dat je er iets onder wilt blijven is levensduur, net als dat iedere 10 graden C lager dan de rated temperature bijna een verdubbeling van de levensduur met zich meebrengt.
Maar je zou tot de rated Voltage mogen gaan (inclusief de max rimpel)
The total peak value of the ripple voltage plus the DC voltage must not exceed the rated voltage of the capacitors.
Weet jij hoe groot de rimpel in dit geval is ? Ik niet, dat zou je moeten meten maar het zou me niets verbazen als die 5-10% is.

Hier de gebruiks specificatie van enkele (erg goede elco) fabrikanten:

Rubycon
http://www.rubycon.co.jp/en/catalog/e_p ... mi_eng.pdf
To use Aluminum Electrolytic Capacitors properly, please pay attention to the points listed below.
When the following types of electrical loads indicated below are applied to Aluminum Electrolytic Capacitors, rapid deterioration of
electrical property occurs :
·reverse voltage
·voltage beyond rated voltage
·ripple current beyond rated value
·severe charging/discharging
At such times, capacitors are heated very much together with gas evolution, so as to allow electrolyte leakage from sealing or to increase
internal pressure enough to operate safety vent.
In some condition, capacitors may catch fire or explode to release combustibles (e.g. electrolyte, separator paper).

5)Applied Voltage
·Do not apply voltage beyond the rated voltage to capacitors.
Chemi-con
https://www.chemi-con.co.jp/e/catalog/p ... e-2018.pdf

3) Operating voltage
Do not apply an over-voltage that exceeds a rated voltage
specified for the capacitors.
The total peak value of the ripple
voltage plus the DC voltage must not exceed the rated voltage
of the capacitors. Although capacitors specify a surge voltage
that exceeds the full rated voltage, it does not assure long-term
use but limited use under specific conditions.

Elna
http://www.elna.co.jp/en/capacitor/alum ... tion_e.pdf

P48:
2. Use within the rated voltage.
If a voltage exceeding the rated voltage is applied,
it may cause characteristic deterioration or damage
due to the increased leakage current
.

P51: The leakage current of an aluminum electrolytic
capacitor tends to increase when stored for a long
time.
This tendency becomes more prominent if the
ambient temperature is high. The leakage current
will be decreased by voltage application.

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 8323
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Condensator

Bericht door DaBit » 03 okt 2018 14:43

Kjelt schreef:
03 okt 2018 12:12
Als je precies weet wat je doet en alles nameet en checked zou je er mee weg kunnen komen. Om nou iedereen dit zomaar te adviseren: nee!
Het enige dat ik adviseer is 'weet waarom je een component met specs XYZ toepast in applicatie ABC'. Ik mag regelmatig puin ruimen in designs waar 'ze maar een condensator ingestopt hebben met 2x de werkspanning en dubbele capaciteit, zal wel goed zijn' of een handjevol ferriet uitgestrooid hebben, of...

Als het er dan op neerkomt dat ik ergens een 200V elco nodig heb in een 10V circuit, dan is dat zo. En andersom ook, als een 16V elco in een zelden geactiveerd deel incidenteel 17-18V krijgt en ik kan gewoonweg het extra volume van een 25V type niet hebben, dan is dat maar zo. Werkspanning is tenslotte ook maar een statistisch geintje ewn zaken zijn maar heel zelden zwart-wit. Weten wat je doet en waarom, en een acceptabele balans zoeken.
Zo durf ik ook best groefkogellagers als axiaallagers te gebruiken hoor. Zolang je de belasting laag genoeg houd en je het hogere verlies accepteert kan dat prima.

In dit geval raad ik net zoals een ander aan om die elco gewoon te vervangen door een beter geschikt exemplaar. Maarja, als je nou vanavond wil spelen met dat spul dan moet je iets, en dan kun je het best even doen met wat je al hebt.
Weet jij hoe groot de rimpel in dit geval is ? Ik niet, dat zou je moeten meten maar het zou me niets verbazen als die 5-10% is.
Bij lage belasting is die bijna 0....
Ook daar weer: hoe klein moet je die hebben? Onnodig grote elco's leveren onnodig grote piekstromen op met onnodig hoge I^2.R verliezen.

De piek weet ik wel, die is de uitgangsspanning van de trafo maal 1.1 (+10% netspanning) maal lage-belasting-factor-fabrikant (zeg 1.05 voor een dikke trafo) maal wortel 2 minus een volt ongeveer.
Hier de gebruiks specificatie van enkele (erg goede elco) fabrikanten:
..
·severe charging/discharging
..
Tadaa, dat is al iets wat genegeerd word in zo'n beetje elke fotoflitser :lol:

Kjelt
Donateur
Berichten: 1577
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Condensator

Bericht door Kjelt » 03 okt 2018 15:00

DaBit schreef:
03 okt 2018 14:43
En andersom ook, als een 16V elco in een zelden geactiveerd deel incidenteel 17-18V krijgt en ik kan gewoonweg het extra volume van een 25V type niet hebben, dan is dat maar zo.
Mjah incidenteel kun je er mee wegkomen en hangt ook van je requirements af.
Een gelijkricht elco krijgt praktisch continu dezelfde spanningspieken te verduren dus wil ik daar wel rekening mee houden.
Aan de vraag te zien was TS geen expert met meerdere jaren elco design ervaring en vroeg hij of hij tot de max mocht gaan met 30 jaar oude wellicht beetje uitgedroogde elco's die om de lekstroom te voorkomen eerst nog gereformeerd willen worden, dus geef ik beter een safe advies om niet het randje op te zoeken maar daar wat vanaf te blijven. ;-)

Plaats reactie