Elco's worden steeds kleiner (Techniek Radio/TV)

door Maarten Bakker , Haarlem / Delft, 30.01.2020, 15:50 (1555 dagen geleden) @ John Hupse †
Bewerkt door Maarten Bakker, 30.01.2020, 16:09

Grotendeels mee eens, zeker ook wat betreft de warmteafgifte die bij oude types beter is door de grote oppervlakte van de huls. Dat heeft waarschijnlijk ook een rol gespeeld bij wat ik in mijn eeste post schrijf over de verschillende manieren waarop parameters bij verschillende temperaturen worden gespecificeerd bij oudere en modernere elco's. Dat maakt vergelijken echter wel wat lastiger.

Bij modernere elco's is een worst-caseberekening gelukkig wel heel simpel, omdat die 105 graden omgevingstemperatuur ook meteen het punt is waarbij de belangrijkste grenswaardes worden gegeven. De opgegeven minimale bruikbare levensduur van 1000 uur in geval van de Yageo van Hans, geldt bij een omgevingstemperatuur van 105 graden en een rimpelstroom van 360mA (in geval van de grootste variant). De fabrikant houdt daarbij dus al rekening met de inwendige opwarming. Het elektrolyt kookt dan nog net niet maar na 1000 uur kan er wel langzaam wat verdampt zijn waardoor de elco niet meer binnen de gegeven toleranties zit.

Er zijn door fabrikanten ook wel wat ingewikkelder artikelen geschreven over wat jij al voorrekent aan de hand van ESR en rimpelstroom. Dus het verband tussen rimpelstroom, ESR/verlieshoek, daaruit voortvloeiende inwendige opwarming, warmteafvoer in verhouding tot de omgevingstemperatuur en veroudering. Je kunt dan schatten, benaderen of berekenen hoeveel hoger de rimpelstroom mag zijn als de omgevingstemperatuur lager is, maar het is het veiligst om de opgegeven stroom simpelweg niet te overschrijden. Het parallelschakelen van elco's kan daarbij ook helpen, de stroom verdeelt zich naar rato van de capaciteit.

Als je de rimpelstroom niet overschrijdt, geldt dat je de levensduur ruwweg met 2 mag vermenigvuldigen voor elke 10 graden dat de omgeving koeler is. Dat gaat niet eindeloos op. Soms geven fabrikanten op dat een elco onder een bepaalde omgevingstemperatuur bijvoorbeeld minstens 50.000 uur meegaat (verder zakken in temperatuur maakt dan minder uit) maar meestal is er geen opgave zodat je het met de genoemde vuistregel zult moeten doen.

Je schrijft over enkelzijdige gelijkrichting, dat is ook nog eens iets om even goed op te letten. In veel datasheets staan vermenigvuldigingsfactoren voor de toeelaten rimpelstroom als functie van de frequentie. Vaak is de factor 1 voor 100-120Hz. Bij de Yageo is de factor 0,8 voor 50-60Hz, en iets soortgelijks geldt voor de meeste moderne elco's. Dus altijd even extra opletten bij enkelzijdige gelijkrichting (ook op de Vrr van de diode, maar dat is weer een ander verhaal).

Bij elco's die specifiek voor schakelende voedingen zijn en meestal low-ESR of low-impedance heten, worden de toegelaten rimpel en/of ESR vaak opgegeven bij 10kHz of 100kHz. Dat kan in de praktijk betekenen dat ze na toepassing van de vermenigvuldigingsfactor te 'licht' blijken om als primaire afvlakelco te dienen.