Wie ist das eigentlich: Elkos in Reihe?

[GlowingTube]

Moin zusammen,

es ist ja so, daß man bei hohen DC-Spannungen, Elkos in Reihe schaltet, um in Netzteilen die notwendige Spannungsfestigkeit zu bekommen.

Und dann gibt es die Widerstände, die man dann über die Elkos jeweils parallel gelötet sieht. Die machen eine Symmetrierung der Spannungen über den Elkos, gell? Meine Frage nun: wie werden diese Widerstände dimensioniert - also welchen Wert sollten die Widerstände haben?

Frage 2: wenn ich mehrere solcher Elko-Serienschaltungen habe, sagen wir mal, ich hätte 2 solcher Elkos in Reihe, die ich dann parallel schalten will mit 2 weiteren solcher Elkos. Sollte man die Mittelpunkte dieser Elko-Paare verbinden oder lässt man die voneinander isoliert?

Lieben Dank für Eure Antworten!
Rainer

[audiosix]

Es gibt keinen Festgelegten Widerstandwert, da dieser abhängig von der Qualität der Elkos gewählt werden muß. 220 bis 270 Kohm sieht man oft.
Einigermaßene Symmetrierung und wenig extra Strom.

Reinhard

[GlowingTube]

Moin Reinhard,

soll heißen, daß man das probieren muß, ob der Wert reicht damit sich ein Gleichwicht einstellt?

Wäre ein Verbinden aller dieser "MIttelpunkte zwischen den Elkos" sinnvoll? Ich vermute, daß das nichts bringt, oder?

LG
Rainer

[old tube]

Hallo Rainer,

du kannst die Mittelpunkte zusammenschalten, es ist ja durchaus gängig, mehrere Elkos zur Kapazitätserhöhung parallel zu schalten. Du brauchst dann auch nur ein Paar Symetrierwiderstände. Bei mir sind die in der Regel 100kOhm/2W. Die Symetrierwiderstände fungieren ja feundlicherweise auch als Entladewiderstände nach dem Ausschalten.

Wahrscheinlich werden sich die Kapazitätstoleranzen der "oberen" und "unteren" Elkoschaltung bei mehreren Elkos sogar ausgleichen. Dann wären die Symetrierwiderstände eigentlich über.

Gruß Norbert

[audiosix]

Ob die über sind merkt man spätestens wenn man sie weglässt.
Man muß auch den Einschaltmoment betrachten,

Reinhard

[old tube]

Hallo Reinhard,

war ja mit dem "eigentlich" auch mehr eine theoretische Betrachtung unter der Voraussetzng gleicher Elkos. Viele haben ja +/-20% Tolereanz oder noch mehr. Da wird wohl keiner matchen oder ein Risiko eingehen.

Das mit dem Einschaltmoment verstehe ich nicht. Alle Elkos sind beim Einschalten ungeladen, eine Symetrierung der Spannungen ist nicht erforderlich. Außerdem wird ein hoher Ladestrom über die Elkos fliessen und nur ein sehr kleiner über die parallelen Symetrierwiderstände.
Der Ladestrom kann doch durch diese Widerstände nicht begrenzt werden.
Habe ich da ein Verständnisproblem?

Gruß Norbert

[GlowingTube]

Moin ihr beiden,

ich danke euch für die Aufklärung. Ganz ohne R wird wohl nicht sicher sein. Ich werde wohl die Mitten alle zusammenlegen und dann trotzdem ein paar Rs vorsehen.

LG
Rainer

[audiosix]

Es geht dabei nicht um die Kapazitätztoleranz der Elkos sondern um die Toleranzen des Innenwiderstands. Also Widerstände einbauen.

Reinhard

[old tube]

Hallo Reinhard,

da kann ich dir leider nicht zustimmen:

Es geht dabei nicht um die Kapazitätztoleranz der Elkos

Das die Kapazitätstoleranz eine Rolle spielt, lässt sich durch einfache Rechenbeispiele belegen.

Man muß auch den Einschaltmoment betrachten

Was hier mit/ohne Symetrierwiderstände deiner Meinung nach passieren soll hast du noch nicht erklärt.

Gruß Norbert

[audiosix]

Hallo Norbert,

bei der Berechnung des Wechselstromwiderstand spielt die Kapazität eine Rolle, da stimme ich dir zu.

Aber darum geht es doch hier nicht?

Reinhard

[frido_]

Tach

Meines Wissens nach geht mit der Kapazitätstoleranz
auch die Toleranz des Innenwiderstands einher.
Voraussetzung gleiche Bauart und Gehäusevolumen.

Wir sprechen doch speziell vom ESR nicht von der Impedanz eines Elko´s.... ..oder?

Gruß Frido

[audiosix]

Hallo Frido,

ja, in der Theorie ist das so, im wirklichen Leben schaltet man den Spannungsteiler (Widerstände) parallel. Leider gibt es keine idealen Bauteile. Außer in den Simu Programmen.

Reinhard

[old tube]

Hallo Reinhard und Frido,
lasst uns doch erst mal nicht so kompliziert denken

Wird ein ungeladener Kondensator an Spannung gelegt (Einschaltmoment), wird ein Ladestrom fliessen. Der ist erstmal sehr hoch und klingt nacht einer Zeitfunktion ab bis der Kondensator geladen ist. Bei zwei Kondensatoren in Reihe fliesst natürlich derselbe Strom.
Symetrierwiderstände sind parallel zu den Kondensatoren geschaltet in Größenordnung einige hundert kOhm. Der Widerstand eines ungeladenen Kondensators ist aber sehr klein. Der Strom wählt den "einfachen" Weg über die Kondensatoren, die parallel geschalteten Symetrierwiderstände spielen für die Stromaufteilung praktisch keine Rolle.
Eine Strombegrenzung erreicht man hier durch Widerstände in Reihe zu den Kondensatoren.

Zum Thema Kapazitätstoleranz ein einfaches Beispiel.
Ich möchte an eine Betriebsspannung von 800V zwei Elkos in Reihe mit 100u/450V legen. Theoretisch habe ich dann an jedem Elko 50V Reserve.
Jetzt schlagen die Gesetze der Elektrotechnik zu. Die Ladungsmenge (Q) ist Spannung (U) mal Kapazität (C). Weiterhin ist Q bei einer Kondensatorreihenschaltung gleich.
Habe ich Elkos mit +/-20% Toleranz, kann ja durchaus einer nur 80uF und der andere 120uF haben. Die Spannung wird sich nicht symetrisch 400V/400V sondern ca. 320V/480V aufteilen. Ein Elko ist also klar überlastet. Hier greifen jetzt die parallel zu den Elkos geschalteten Symetrierwiderstände. Bei gleichem Wert der Widerstände "erzwingen" diese zwei gleich hohe Spannungen an den Elkos.
Sicher besteht zwischen Tolereanz des Kondensatorinnenwiderstand und Kapazitätstoleranz ein Zusammenhang. Alle Kondensatoren die ich kenne haben eine Angabe +/- X% der Kapazität, diese kann man zur Reihenschaltung nutzen. Die Angabe +/- X% von Ri findet man, wenn überhaupt, nur in entsprechenden Datenblättern.

Warum also kompliziert denken...

Gruß Norbert