Elco verhouding afmetingen/capaciteit/spanning

Voor een projectje had ik elco's besteld: 1000µF van 25V (de volgende labvoeding...).
Als ik die vergelijk met wat ik nog uit de oude doos had liggen, lijken ze me fysiek zo klein.

In de foto onderaan de nieuwe van 25V. Als referentie een TO92 erbij gelegd.
Ter vergelijk daarboven eentje van 63V (relatief nieuw) en daar weer boven uit de hele oude doos eentje van 40V.
Die van 40V en 63V hebben fysiek ongeveer dezelfde afmeting, hoewel een radiaal en de ander axiaal (de foto vertekent een klein beetje).
Ze zijn allemaal 1000µF.

Is het productieproces tegenwoordig gewoon beter dat met een fysiek kleinere afmeting hetzelfde resultaat/levensduur behaald wordt?
Of loopt eenvoudigweg de fysieke grootte snel op als de spanning hoger moet zijn?

(Natuurkunde is niet mijn sterkste kant vandaar de vragen.)

Volgend project: funcgen met ad9833 afmaken...

De hoeveelheid energie-per-cc is (per generatie elcos) ongeveer constant.

De energie gaat met het kwadraat van de spanning. De 63V is 2.52 keer hoger dan de 25V. Die 63V elco kan dus 6.35 keer meer energie bevatten en zal dus ongeveer 6.35x groter moeten zijn.

Ik heb een aantal verschillende (low-ESR) 1000uF 25V condensatoren. Die zijn ongeveer 10.5mm diameter en vaak 20mm lang. Hoe groot is de jouwe?

De jouwe is maar 16mm lang. Ik geloof dat de nieuwste die ik heb ook iets kleiner zijn dan ik gewend ben. Ook zoiets.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Een deel van het antwoord zit in bezuinigingen. Voor de capaciteit maakt het niet uit hoe dik de geleidende platen zijn. Hoe dunner des te minder ruimte heb je nodig voor de condensator bij gelijkblijvende capaciteit. Daar staat tegenover dat de inwendige weerstand hoger is. Je vergelijkt een 25V condensator met een 63V condensator. De isolatie van een 63V condensator is minstens 2x zo dik dan die van 25V. Voor gelijkblijvende capaciteit dienen de platen minstens 2x zo groot te zijn. Het volume van een 63V condensator is dus minstens 2x zo groot. Om de weerstand van de grote platen net zo laag te maken als de kleine platen, dan moeten de grote platen van de 63V condensator dikker zijn dan de platen van de 25V condensator. Het volume van een 63V condensator moet dus veel meer dan 2x zo groot zijn dan van de 25V condensator.
Misschien hebben ze tegenwoordig beter geleidende elektrolyten dan 40 jaar terug en kan daarom een moderne condensator kleiner zijn dan een gelijkwaardige condensator van vroeger.

Op 17 mei 2023 22:00:46 schreef picsels:
Is het productieproces tegenwoordig gewoon beter dat met een fysiek kleinere afmeting hetzelfde resultaat/levensduur behaald wordt?

Vroeger bouwde je een condensator voor de eeuwigheid. Als je nu eentje bouwt voor tien jaar dan is dat wel goed genoeg. Het stuk elektronica waar die condensator in komt is na 10 jaar wel afgeschreven.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op woensdag 17 mei 2023 22:52:29 (17%)

Daarbij weet je met troepmerken als JD, NA, Samxon en Capxon nooit wat je krijgt. Meestal voldoen die maar net aan de specs die er aan de buitenkant op staan en is de levensduur bedroevend. low-ESR spul van die merken moet je sowieso HEEEEL ver van weg blijven.

Koop je bijvoorbeeld een Panasonic uit de general purpose series M, zeg 1000uF 35V en je legt die naast een van bovenstaande merken met dezelfde specs dan zie je meteen het verschil.

Op 18 mei 2023 10:52:35 schreef Dominic:
Daarbij weet je met troepmerken als JD, NA, Samxon en Capxon nooit wat je krijgt. Meestal voldoen die maar net aan de specs die er aan de buitenkant op staan en is de levensduur bedroevend. low-ESR spul van die merken moet je sowieso HEEEEL ver van weg blijven.

Koop je bijvoorbeeld een Panasonic uit de general purpose series M, zeg 1000uF 35V en je legt die naast een van bovenstaande merken met dezelfde specs dan zie je meteen het verschil.

ik zie hier wel vaker kreten over low esr en slechte merken condensatoren .
in de trend van : als je ze gaat vervangen let daan op dat het low esr condensatoren zijn ect .
daar zet ik wel vraag tekens bij .
ik heb hier 3 powerboards liggen van een samsung tv die bestukt is met condensatoren van het merk samwha , volgens opmerkingen op het forum zijn dit zeer slechte condensatoren en staan ze bij wijze al bol als je er naar kijkt . en hebben een slechte esr .

de praktijk is :
powerboard is 11 jaar oud , heeft 22 samwha condensatoren waarvan er niet 1 kapot is , allemaal vallen ze nog binnen de specs die op de condensator vermeld staan ( wel aan de grens maar toch ) .
mijn conclusie is dat het allemaal wel mee valt met slechte condensatoren en bepaalde meningen met een korreltje zout genomen moet worden , uiteraard zit er kwaliteit verschil in maar minder groot dan doet vermoeden / voordoen .
mijn tweede conclusie is dat in geval van voedingen en powerboards het esr verhaal in veel toepassing niet zo relevant is of van belang is omdat de voeding / powerboard al jaren prima werkt met goedkope samwha condensatoren welke volgens anderen een slecht levensduur hebben en een slecht esr .

ik baseer mijn conclusie niet op 1 powerboard , ik heb hier 3 identieke liggen van de zelfde leeftijd bestukt met 22 samwha`s met de volgende waardes : 22uF- 250v 100uF-200v 82uF-450v 22uF-450v 2200uF-16v 470uF-25v
alle 3 werken naar behoren .
ik moet er wel bij zeggen dat ik slechts bij 1 powerboard ( puur uit nieuwsgierigheid ) de condensatoren heb gemeten ( uitgesoldeerd en daarna gemeten ect om vragen te voorkomen ) .

en ik moet eerlijk bekennen dat als ik ze zou vervangen , mijn keuze ook voor de meer gerenomeerde merken zou gaan

zit ik er naast of heb ik het mis met mijn conclusies ?

ter aanvulling : ik wil niemand tegen het zere been aan trappen en ik weet dat hier echte specialisten op het forum zitten die weten waar ze over praten. boven staande is meer ter leering ende vermaeck :)

Bedankt voor alle feedback; weer wat nuttige zaken geleerd!
Ik zal bij de footprints sowieso wat marge gaan aanhouden met het oog op eventuele keus voor toch een 'branded' elco.
En een kleinere elco past makkelijker in een grotere footprint dan omgekeerd.

Volgend project: funcgen met ad9833 afmaken...
Arco

Special Member

Bij evolueren van de elco is er beter dielectricum gekomen en groter (ruw) alu plaatoppervlak (en wellicht ook beter electrolyt).
Dat maakt dat de elco kleiner kan worden gefabriceerd met dezelfde (of betere) eigenschappen...

Op 17 mei 2023 22:44:45 schreef rew:
...Hoe groot is de jouwe?

Ik mis de link met electronica?... :)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

I tell mine, you tell yours ok?

Mijn Rubycon zijn 10.1x21. De Hyncdz zijn 10.0x17.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Kruimel

Golden Member

Op 17 mei 2023 22:44:45 schreef rew:
De energie gaat met het kwadraat van de spanning. De 63V is 2.52 keer hoger dan de 25V. Die 63V elco kan dus 6.35 keer meer energie bevatten en zal dus ongeveer 6.35x groter moeten zijn.

Ik denk dat dit inderdaad de relevantste verhouding is.

De getoonde axiale elco is zo te zien uit 1974, en sindsdien is er wel wat veranderd en kunnen we nog wel spreken van technische vooruitgang. Een groot deel hievan zit in consistentie van productie. Vroeger moest men voor elco's een grotere marge in spanning aanhouden omdat een elco faalt door het zwakste punt van de isolatie. De oxidelaag in de elco moest dan bijvoorbeeld voor 50V worden geëtst om een 25V exemplaar betrouwbaar te maken, terwijl die verhoudingen nu eerder richting de 35/25V gaan. Je zult in de databladen van de betere merken soms ook 'surge'-spanningen aangegeven vinden, die relateren hieraan.

De merkloze bronnen spelen hier soms mee en leveren elco's die voor een hogere spanning verkocht worden dan ze eigenlijk gemaakt zijn. Omdat het licht overvolten van een elco een langzaam slijtageproces is komen ze daar makkelijker mee weg. Dat is helaas heel moeilijk te testen.

[Bericht gewijzigd door Kruimel op vrijdag 19 mei 2023 12:08:38 (13%)