Revision von Modulen

      Hallo Michael,

      ein Fachmann, der in der Elkofertigung oder Entwicklung tätig ist, könnte Deine Frage sicher leicht beantworten. Wie Du, kann ich nur die Informationen aufnehmen, die öffentlich und leicht zugänglich sind und sie mit den Beobachtungen von uns zusammenbringen.

      Was Du schreibst, macht jedenfalls Sinn. Elkos mit höherer Spannungsfestigkeit haben ein dickeres Aluminiumoxid-Dielektrikum. Allerdings sollten sie m.E. nicht mit zu wenig Vorspannung betrieben werden, da sie sich sonst nicht ausreichend re-formieren. Ich würde also keinen Elko mit 100V oder 200V Spannungsfestigkeit nehmen, wenn dort nur z.B. 2 V Vorspannung anliegen. Grundsätzlich halte ich es aber selbst auch wie Du, bei Ersatz gehe ich immer eine oder zwei Spannungsstufen höher, zumal die Baugrössen heute ja kleiner sind.

      Ob die Elkos auf dem Motherboard überfordert waren, kann ich nicht sagen. Sie waren von Nichicon ja extra für hohe Ripplebelastung empfohlen. Die geringen Abmessungen sind ja das grundsätzliche Problem, weil auf den Boards zu wenig Platz ist. Ich nehme mal an, diese Elkos wurden ggf. mit 5V belastet. Bei der kleinen Baugrösse ist aber nur die 6,3V Klasse möglich, oder es müssen Spezialformen sein, dünn und lang, die man ja auch oft findet und für die es meist schwer ist, Ersatz zu finden.

      Den Punkt, den ich machen wollte war dieser:
      Gelegentlich wird oder wurde behauptet, dass Elkos bei Alterung ihre Kapazität nicht vergrössern. Diese Aussage kommt selbst von Fachleuten und entspringt sicher ihrer gesamten Erfahrung. Dennoch ist fraglich, ob diese Aussage angesichts der hier gezeigten Werte pauschal gültig ist. Wenn nun noch die Frage im Raum steht, ob es sich nicht doch um ein Artefakt der Messmethode handeln könnte, ich kann das nicht vollständig ausschliessen, bin ich gerne bereit, einen dieser Elkos an jemanden zu verschicken, der die Kapazität zusätzlich mit der Schwingkreis-Methode misst, ggf. analog zum KARU, oder anderen Methoden (zum Beispiel: http://pp.physik.uni-erlangen.de/groups/ws0506/ppg10/protokolle/protokoll_kapazitaet.pdf ).

      Gruss,
      Reinhard
      Hi Reinhard,

      danke -- das passt soweit alles, denke ich. Mit "genug Vorspannung" hast Du auch absolut
      recht, aber es gibt ja immer mal Stellen, wo das einfach nicht gegeben ist, man aber auch
      keine Folien einsetzen kann. Da faellt mir die Schaltung der Audiolabor-Vorstufen ein (und
      bei Brinkmann ist das m.W. noch genauso). Ich muss die nochmal raussuchen und mir das
      genauer ansehen. Problem dort ist, dass an einer Stelle ein Elko (mit ca. 470 uF) sitzt, der
      nur knapp 1 V Vorspannung hat. Der ist wichtig fuer die richtige DC und AC Kopplung, und
      darf keine nennenswerten Leckstroeme etc. haben. Drin sitzen tut entweder ein roter
      Roederstein oder ein Ersatz, aber immer mit 40 oder 63 Volt. Versuche mit kleineren Spannungen
      haben eher kuerzere "Standzeiten" ergeben, und es ist oft dieser Elko, der getauscht werden
      muss, wenn die Vorstufe "muffig" wird. Demnaechst mal mehr dazu, das waere interessant, wenn
      man es besser loesen koennte. Ich komme drauf zurueck, aber erst in ca. 2 Wochen.

      Die von mir zitierte Aussage, dass Kapazitaetserhoehungen normalerweise nicht vorkommen,
      bezog sich nur auf Elkos wie oben angegeben, und nur auf solche, die messtechnisch noch
      voellig in Ordnung waren. Das sollte absolut KEINE Verallgemeinerung sein, Dein Beispiel ist
      ein guter Beleg, dass die auch nicht sinnvoll sein kann.

      Ich kann den Elko von Dir gerne meinem Bekannten geben -- er hat spezielle Messplaetze fuer
      Elkos, weil er deren Eigenschaften wirklich systematisch erfasst, und sich dann von den guten
      Herstellern spezielle Versionen herstellen laesst. Bei ihm ist "custom made" also kein
      Werbespruch, sondern real ... und nebenbei ziemlich kostspielig.

      Besten Gruss,

      Michael
      Hallo Michael,

      hier eine systematische Untersuchung der Alterung von Elektrolytkondensatoren in Schaltnetzteilen - also unter Einfluss von hohem Ripple.

      https://www.phmsociety.org/sites/phmsociety.org/files/phm_submission/2010/phmc_10_030.pdf

      Es wird eine Abnahme der Kapazität und Zunahme des ESR beobachtet. Keine Spur von Kapazitätszunahme. Die Untersuchung beinhaltet aber nicht systematisch den Einfluss von hoher Temperatur - obwohl mit dem Ripple natürlich auch innere Erwärmung verbunden ist.

      Frühere Untersuchungen werden bestätigt:
      https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00141553/document

      Kapazitätszunahme bei Alterung ist demnach offiziell unbekannt. Demzufolge bleibt die Frage interessant, ob die "Kapazitätszunahme", dich ich mit meinen Messgeräten an den genannten Elkos beobachte, ein Messartefakt ist. Dies könnte beispielsweise bei Kapazitätsmessung anhand der Ladezeit der Fall sein, wenn aufgrund eines zu hohen Leckstroms die Ladezeit verlängert ist. Demnach müssten alle drei meiner Messgeräte die Ladezeitmethode benutzen. Sicher weiss ich das nur von einem (Komponententester, Atmega Chip).

      Gruss,
      Reinhard
      Hi Reinhard,

      sehr interessant -- ich werde auch mal messen, was der Kondensator bei mir so
      sagt ... und ihn dann weitergeben.

      Die Situation in Schaltnetzteilen wuerde ich jetzt aber nicht auf die Situation in HiFi-Geraeten
      uebertragen wollen, da spielt Ripple nicht so eine grosse Rolle. Wir wissen, dass bei den Saba
      Receivern einige Siebelkos Ripple UND Hitze bekommen, und die sterben gerne -- aber wohl eher
      an Austrocknung.

      Die meisten Stuetzkondensatoren liegen an einem Spannungsteiler, und haben fast keinen
      Ripple, einige werden warm. Da (wuerde ich sagen) spielt Dichtigkeit, Austrocknen, evtl.
      chem. Zusammensetzung eine groessere Rolle.

      Immerhin sind die von Dir gefundenen Arbeiten konform mit der Vermutung, dass Kapazitaetserhoehung
      durch Alterung jedenfalls kein "normales" oder "haeufiges" Phaenomen sein duerften. Soweit
      passt das alles zusammen. Mehr, wenn ich die Daten zu Deinem speziellen Fall habe.

      Besten Gruss,

      Michael
      So, Reinhard hat mir einen von den Elkos aus Post 98 geschickt. Bevor ich den
      weitergebe, habe ich selber auch ein wenig gemessen ... u.a. mit einem
      Peaktech 2170:

      100 Hz: 1718 uF, ESR 0,1 Ohm, Q: 5,2, Theta: -79 Grad
      1 kHz: 1359 uF, ESR 0,08 Ohm, Q: 1,3, Theta: - 52,5 Grad

      Der AC-Widerstand ergab sich zu:

      100 Hz 1 kHz 10 kHz 100 kHz
      0,17 Ohm 0,09 Ohm 0,06 Ohm 0,07 Ohm

      Bei der Messung des DC-Widerstandes ergib sich ein "schwankendes Bild",
      soll heissen, der Wert schwankte deutlich herum, bei diesem Messgeraet und
      bei einem Bauteilemultimeter -- und das war so, als ob der Elko formiert
      wuerde, aber dabei immer mal Probleme bekommt.

      Also habe ich mal vorsichtig am Labornetzteil geschaut -- und dabei deutlich
      erhoehte Leckstroeme gesehen: schon 10 mA bei 3 V, 20 mA bei 4 Volt,
      mehr als 50 mA bei 5 V (hatte es auf 50 mA beschraenkt, und nur kurz angeschlossen).

      Reinhard hatte ja vermutet, dass die Folie (bzw. ihre Schicht) duenner geworden
      ist, und das passt hier ganz gut. Ich haette jetzt noch den Reflex, dass die
      Folie zusaetzlich viellleicht auch einfach mechanisch laediert sein koennte, evtl.
      gar an vielen Stellen (vielleicht durch eine induzierte mechanische Belastung unter
      dem starken Ripple in der Schaltnetzteilanwendung ?).

      Der Elko ist von der Bauform halt sehr klein, da muss es innen extrem eng
      zugehen. Viel Reserve kann es da nicht geben ... und wenn nun durch die
      Schaltung der Spannungsbereich ziemlich aufgeschoepft wird, so koennte ich
      mir gut vorstellen, dass die Folie nicht lange mitspielt ohne Schaeden.

      Jetzt werde ich das Ding mal weitergeben, vielleicht kommt noch mehr heraus.
      Vermutlich muesste man den Elko mal fein saeuberlich zerlegen und dann die
      Folie mit ihrer Beschichtung analysieren.

      Ich kann mich aber auch nicht erinnern, schon einmal einen Elko mit so einem
      Fehlerbild vermessen zu haben ...


      Besten Gruss,

      Michael
      Hallo Michael,

      wenn ich ältere ATX Netzteile für den Eigenbedarf überhole und dort die Sekundärelkos ersetze, messe ich im Anschluss immer alle alten Elkos nach.
      Gute Hersteller / Serien haben dann noch knapp den Nennwert, Billigmodelle oft starke Kapazitätsverluste + erhöhte ESR.
      Erhöhte Kapazitäten habe ich noch nie ermittelt, wobei die Ripplebelastung bei der Sekundärsiebung vergleichbar sein dürfte mit der bei Step-Down Schaltreglern in der Vcore-Erzeugung bei Mainboards.

      Nichicon HM verwende ich gerne als Ersatz, da es sich um zuverlässige Low-ESR Typen handelt. Bislang konnte ich keine Probleme beobachten.

      Meine Vermutung ist, dass das vorliegende Exemplar tatsächlich einen Defekt hat, der das zu hohe Messergebnis verursacht.
      Schwankende Restströme oder 50mA Reststrom bei 5V wären für mich auch immer ein sicheres Indiz für 'defekt'.
      Was sich letztlich in einem solchen Kondensator mit all seinen Chemikalien und Prozessen abspielt, ist natürlich schwer nachvollziehbar. Produktionsfehler bei den Folien, Verunreinigungen der Elektrolytlösung oder eine mangelhafte Ausbildung der Oxidschicht sind nur Beispiele.

      Auf Mainboards haben Elkos in den Step-Down Reglern zudem eine massive Hitzebelastung, da sie über die Kupferfolien der Platine von den unmittelbar neben ihnen liegenden - und über diese Folien gekühlten - MOSFETS aufgeheizt werden. Kommen nicht spezifikationsgerechte CPU-Lüfter zum Einsatz, kann die Kühlung durch den Luftstrom ungenügend sein, was die Lebensdauer der Elkos verkürzt.
      Achim
      Hallo Michael, Achim,

      es handelte sich nicht um nur einen Elko, der dies Fehlerbild hat, alle vier, die ich aus dem Mainboard ausgebaut habe, hatten das gleiche. Alle haben scheinbar Kapazitätzzunahme von nominal 1000 µF auf 1600 bis über 2000 µF. Alle haben einen etwas erhöhten Leckstrom und praktisch jungfräulich niedrige Impedanz (ESR).

      Danke Michael, dass Du mit Deinem Peaktech meine Ergebnisse bestätigen konntest. Weisst Du, wie Dein Peaktech die Kapazität misst, auch mit Ladezeitmethode? Wie ich vermute, ist die scheinbar erhöhte Kapazität ein Artefakt dieser Messmethode. Dein Kontakt kann hoffentlich "besser" messen, heisst mit Schwingkreis und Brückenschaltung. Damit sollte sich dann die wahre Kapazität zeigen. Ich bin gespannt.


      Achim,
      ich teile Deine Beobachtungen, dass bei Alterung ESR zunimmt und Kapazität abnimmt und beides ist in Übreeinstimmung mit der Literatur und "allgemeiner Erfahrung". Gerade weil es bei diesen Elkos anders scheint (ich formuliere schon bewusst vorsichtig), bin ich aufmerksam geworden.

      Gruss,
      Reinhard
      Moin, moin,

      ich hatte noch versucht zu finden, wie das Geraet misst -- war gestern nicht fuendig geworden.
      Werde heute nochmal das dicke Handbuch durchsehen.

      Parallel hatte ich auch mit meinem Bauteile-Multimeter (ein altes, aber zuverlaessiges Teil
      vom grossen C, sicher 15 Jahre alt) gemessen. Dort wird die Ladezeitmethode eingesetzt,
      und es gab mir mehr als 2000 uF (das ist da der groesste Bereich) aus ...

      Besten Gruss,

      Michael
      Hallo Michael,

      ja, mit Ladezeitmethode über 2000 µF passt. Das hatte ich ja auch:

      Serie HM(M), 1000 µF / 6,3V, 105°C, low-ESR
      aus PC Motherboard

      Bei mir gemessen:
      HoldPeak HP-36D Kapazitätsmesser: 2150 µF
      AVR/Atmega Transistor-/Komponententester: 2152 µF, ESR 0,05 Ohm, Vloss 3,6%

      UNI-T UT71D Multimeter: 2155 µF, während der Messung mit jedem Messpuls kontinuierlich fallend (Formierung?) bis 2111 µF innerhalb einiger Minuten.

      ELV ESR1 Messgerät: Impedanz 0,01 Ohm bei 67 kHz (da muss ich mal die Kalibrierung nachprüfen, Du hattest ja mit dem Peaktech 2170 0,05 Ohm, wie ich mit dem AVR).


      Zu Deinem Peaktech 2170. Da Du damit ja auch Güte und Verlustwinkel misst, kann es m.E. nicht die Ladezeitmethode verwenden, sondern macht wahrscheinlich eine "ordentliche" Brückenmessung (Schwingkreis). Die damit erhaltene etwas geringere (aber immer noch gegenüber dem Nominalwert weit erhöhte) Kapazität ist auch eine Indikation. Wenn das so ist, gehen also "nur" 300 µF der mit Ladezeitmethode ermittelten Kapazität zulasten von Leckstrom. Das könnte bedeuten, die Kapazität ist tatsächlich als Folge einer dünneren (teilabgebauten) Dielektrikumsdicke angestiegen. Ggf. hat sich der ohnehin wahscheinlich wasserhaltige Elektrolyt (low-ESR Typ!) durch Alterung und Belastung so verändert, dass er dem Alox-Dielektrikum nicht guttut.

      Warten wir mal, zu welcher Diagnose Dein Bekannter kommt.

      Jedenfalls ist Dein Peaktech 2170 ja ein Messgerät, das in der Oberliga spielt. Meine sind da im Vergleich ja allenfalls "Dorfliga".

      Gruss,
      Reinhard
      Hi Reinhard,

      danke -- in der Tat, obwohl das Handbuch wenig bis nichts dazu sagt, spricht
      alles fuer Messbruecke intern. Elko ist nun unterwegs -- wird ein paar Tage
      dauern, bis ich etwas hoere.

      Besten Gruss,

      Michael

      p.s.: Mit dem PeakTech bin ich bisher recht zufrieden, hatte ich mir vor ca.
      einem Jahr gekauft, weil ich einfach mal genauer messen wollte. Es scheint
      mir auch bei der Bewertung alter Bauteile hilfreich zu sein -- wenigstens in dem
      Sinne, dass bislang immer rausgekommen ist, was Achim sagt ;)
      So, Messung mit einer Messbruecke (HP 4284A) durch meinen Bekannten hat ergeben:

      100 Hz: 1013 uF, 340 mOhm ESR
      1 kHz: 770 uF, 130 mOhm
      10 kHz: 490 uF, 90 mOhm

      Gleichzeitig blieb aber immer ein Reststrom, der auch im Laufe eines ganzen Tages
      nicht unter 200 uA fiel -- das ist also nicht in Ordnung.

      Da es sich um einen von mehreren Elkos derselben Reihe handelt, die denselben Fehler zeigen,
      kann man wohl entweder auf defekte Folie oder auf ein Problem mit dem Elektrolyten tippen.
      Weiteren Aufschluss koennte m.E. nur noch ein Zerlegen mit nachfolgender Analyse von
      Folie und Chemie geben.

      Eine "echte" Kapazitaetserhoehung scheint aber wirklich nicht vorzuliegen. Womit wir fuer den
      urspruenglichen Ausgangspunkt wieder "back to square 0" sind: Wenn es eher keine Erhoehung
      der Kapazitaet uber die Zeit gibt, oder jedenfalls allenfalls sehr selten, dann muessen wir wohl
      doch schliessen, dass die alten Elkos mehr nach oben als nach unten abwichen. Bei einer
      Reparatur oder Revision scheint mir dann eine leichte Abweichung nach oben bei den Werten
      fuer die Ersatzelkos in Ordnung zu sein, und KEINE Abweichung von der vom Entwickler
      beabsichtigten Schaltungsauslegung (wir duerfen davon ausgehen, dass der mittlere reale
      Kapazitaetswert beim Entwurf beruecksichtigt wurde).


      Besten Gruss,

      Michael
      Hallo Michael,

      sehr schönes Ergebnis! So passt die Welt wieder.

      Mit anderen Worten: Bei Isolationsfehler (Leckstrom) misst man Mist, wenn man keine wirkliche Kapazitätsmessbrücke benutzt.

      Was man auch daraus lernt: Die Aussage "Kapazität ist noch gut, sogar "30% (oder was auch immer)" über Nennwert, sollte man nicht unbedingt für bare Münze nehmen, wenn mit Ladezeitmethode gemessen (die meisten Multimeter) und man sich nicht gleichzeitig vergewissert hat, dass der Leckstrom innerhalb der Nenntoleranz ist.

      Und ausserdem: Kondensatoren, die deutlich scheinbar zu grosse Kapazität (Ladezeitmethode) anzeigen sind reif für den Elektronikschrott und nicht etwa "gut".

      Das Thema hatten wir hier im Forum ja schon mal (oder zweimal?). Die Bedeutung der Messmethode und der Isolationswiderstand waren auch damals unterstrichen worden. Allerdings waren seinerzeit keine Elkos mit scheinbar stark erhöhter Kapazität auf dem Seziertisch und damals waren es kleinere Kapazitäten.

      Je nach Hersteller und Bauserie unterscheiden sich die Alterungsprozesse offensichtlich. Hier im Foto






      links:
      Nippon Chemi-Con, Serie KZG, nominell 3300 µF/6,3V, 105°C; Der Elko ist bereits durch Innendruck gebläht (Oberfläche an Sollbruchstelle gewölbt), also kurz vor dem Aufplatzen

      gemessen (Ladezeitmethode): scheinbar 4300 µF (scheinbar 30% erhöht), ESR: 400 mOhm (sehr stark erhöht), Vloss 15% (dramatisch erhöht).



      rechts:
      Nichicon, Serie HM(M), nominell 3300µF/6,3V, 105°C; der Elko ist äusserlich ganz unauffällig, nicht gebläht, kein Elektrolyt ausgetreten. Man käme nach äusserlichem Eindruck nicht ohne weiteres auf die Idee, dass er defekt sein könnte

      gemessen (Ladezeitmethode): scheinbar 5400 µF (scheinbar 64% erhöht), ESR: 10 mOhm (scheinbar sehr niedrig), Vloss 3,8% (merklich aber nicht extrem erhöht).

      In diesem Fall wird offenbar ESR und Kapazität falsch gemessen, ESR zu niedrig (Impedanzmessung) und Kapazität zu hoch (Ladezeitmethode).


      Fazit:
      scheinbar "Erhöhte Kapazität" --> defekt (Ladezeit verlängert wegen Leckstrom)
      scheinbar ungewöhnlich "guter" (geringer) ESR --> defekt (Leckstrom überlagert)

      Allerdings gilt nicht, dass je schlechter der Isolationswiderstand, um so grösser die scheinbare Kapazität (Ladezeitmethode). Man sieht es am unterschiedlichen Verhalten der beiden Beispiele von verschiedenen renommierten Elko-Herstellern.


      Die schlechte Nachricht: Es braucht leider sehr teures Messequipment, um bei (teil-)defekten Elkos die Eigenschaften korrekt messen zu können, besonders bei grossen Kapazitäten.


      Gruss,
      Reinhard
      Moin Reinhard,

      danke fuer die Ergaenzungen -- es zeigt sich in der Tat wieder einmal, dass man bei Messungen
      jedweder Art immer auf boese Ueberraschungen gefasst sein muss.

      Um aber Misverstaendnissen vorzubeugen: Bei den von mir berichteten erhoehten Kapasitaetswerten
      bei alten Roedersteinen etc. koennen wir m.E. einen Defekt ausschliessen. Ich messer immer
      zuerst den Leckstrom bzw. den Isolationswiderstand -- und nur wenn der in Ordnung ist, messe
      ich weiter ... wenn ich also weiter oben mal schrieb, dass ich im Schnitt eher 120 ... 130 uF
      im Mittel bei Aufdruck 100 uF messe, dann waren das alles Elkos, die nach meiner Meinung noch
      voellig in Ordnung waren (so sicher ich das ermitteln kann). Diese Werte waren auch unabhaengig
      davon, ob ich intakte ausgeloetete oder NOS Elkos vermessen habe.

      Bei Deinen Faellen liegt ja auch wirklich eine andere Situation vor -- naemlich Kapazitaeten
      weit ausserhalb des Toleranzbereichs. Dafuer ist eine Ursache zu ermitteln, die
      Frage ist, wieweit wir da hier kommen koennen.

      Besten Gruss,

      Michael
      Ich mische mich hier nur noch sehr ungerne ein. Sehr ungerne!
      Aber es tut Not.

      Es hört sich hier so an als hätte jemand jemals beheuptet, das defekte Elkos die zu hoch anzeigen nicht defekt wären.
      Soweit ich mich erinnere wurde gesagt das nicht defekte und sogar neue Elkos einen Kapazitätstoleranzbereich von (früher) +100/-50% haben können, was für sich genommen kein Defektbeweis ist, und das man seinem Geld böse wäre einen nicht defekten Kondensator wegzuwerfen nur weil einem die Anzeige nicht munden möchte.
      Eher würfe ich das besch.... Meßgerät weg das nicht alle Werte am Zaun hat.

      Eineindeutige Beziehung zwischen Kapazitätsanzeige bei beliebigem Meßverfahren zu Kondensatordefekt ist folglich ebenso wenig bewiesen wie das Gegenteil (Nichtdefekt bei bestimmter Anzeige). So simpel tickt die Physik komplexer Bauelemente nicht.
      Man kann den Defekt eines Autos auch nicht daran fest machen ob es rot oder grün lackiert ist. die Tacho-Endanzeige sagt auch nichts aus über die erreichbare Nominalgeschwindigkeit, bei meinem Käfer fing der Zeiger vorne wieder an, wenn er hinten rüber war, weil das Ding einen stärkeren Motor hatte als der vom Werk verbaute Tachometer wußte.
      Wer mißt mißt Mist, wer wahllos mißt....
      Gruß Jogi,
      der im Forum von jedem dahergelaufenen Neuling verspottet, beleidigt und als charakterlos tituliert werden darf.
      Jogi, was willst Du uns hier sagen ? Ich verstehe es nicht ...

      Nochmal zur Klaerung: Ausgangspunkt war (irgendwann einmal) die Beobachtung, dass viele
      der ausgeloeteten Elkos in den alten Geraeten noch in Ordnung sind, dabei aber generell eher
      eine hoehere Kapazitaet zu besitzen scheinen als aufgedruckt ist. Dabei aber durchaus in
      Uebereinstimmung mit dem + 100 / - 50 % aus damaliger Zeit.

      Dann berichtete Reinhard von extremen Ausreissern nach oben, bei Elkos, die sich nicht so
      ohne weiteres zuverlaessig vermessen lassen (jedenfalls nicht mit den weit verbeiteten recht
      einfachen Messgeraeten). Es stand dann die Frage im Raum, ob es durch Alterung bedingte
      Erhoehung des Kapazitaetswerts gibt oder eher nicht -- und die wissenschaftlichen Artikel,
      die Reinhard freundlicherweise aufgespuert und oben einkopiert hat, geben keinen Hinweis auf
      so eine Kapazitaetserhoehung.

      Dann wurde mal ein "Uebeltaeter" genauer vermessen, mit verschiedenen Messmethoden, und
      dabei deutet alles darauf hin, dass dort ein Fehler aus der Produktion vorliegt, weil es gleich
      eine ganze Reihe von solchen Elkos mit diesem "Fehler" gibt. Um Misverstaendnissen vorzubeugen,
      habe ich dann noch einmal darauf hingewiesen, dass die beiden Situationen klar zu unterscheiden
      sind, und dass man dies vielleicht am besten anhand der Reststroeme machen kann.

      Gibt es da jetzt Fehler in der Ueberlegung ?

      Besten Gruss,

      Michael
      Schade, jetzt hatte ich eine sehr sehr lange und langwierige Antwort verfasst und das Forum hat sie abgeschossen statt abgeschickt.

      Es wurde sich weiter oben auf gesammelte Voräußerungen bezogen die keineswegs die Richtigkeit der Schlüsse hier untermauern MÜSSEN, auch wenn das einfach wäre.
      Ich bezweifle das man aus Schlußfolgerungen aus falschen Meßmethoden und windigen Meßergebnissen basierend auf Konsumer-Meßorgeln so weit gehen kann.

      Stichpunkte:

      Man korrigiere mich wenn ich das nicht richtig aufgenmommen habe, aber man mißt hier immer noch DC-Bauteile ohne DC und meint man würde irgendetwas Sinnvolles dabei ermitteln?

      außerdem

      ESR - können die Dinger nicht messen, sie suggerieren etwas und interpolieren sich dafür etwas zusammen das in Wahrheit auf der Gesamtimpedanz beruht. Das ist so falsch und an den Haaren herbei gezogen wie eine oszillometrische Blutdruckmessung. Wie man daraus auch noch den Schluß defekt-heile ziehen will ist mir rätselhaft.

      ESR - ist außerdem eh irrelevant für alle Bereiche der Audioelektronik um die es hier definitionsgemäß immer geht.
      El-Grundlagen: - Ein ganz kleiner in Serie zu einem ganz großen Widerstand hat zur Folge das der Kleine (hier ESR) keinerlei Wirkung hat bis auf Sonderfälle der Leistungs-Hochfrequenz-Elektronik wobei extreme innere möglichst nicht zu behindernde Umladungsvorgänge geht und die da doch etwas störenden inneren Widerstände zu überwinden sind spezifisch und nicht verallgemeinerbar ausnahmsweise zum Tragen kommen. Hätte er eine Auswirkung in der Kopplung so wäre die erwünscht und positiv, legen doch viele Entwickler bewußt und gewollt an (Koppel-)Elkos Serienwiderstände an.

      Kapazitäsmessung an sich ist schon das ist nicht so einfach, zumal die Toleranzbereiche dazu nicht herangezogen werden können, da sie so sein dürfen wie sie sind. Man kann sich natürlich die Gesetze und Geltungsgrenzen, Toleranzen usw. der Elektrotechnik an den Hut stecken und ein eigenes Wertesystem definieren. Sinn??
      Hier spiegelt das Ergebnis mehr die Meßmethode als den wirklichen Wert. Es gibt auch kein Einmethodengerät das alle Typen gleich richtig messen kann, egal was die Konsumer-Meßgeräte da versprechen.

      Die Beobachtungen, Michael können richtig sein oder nicht, aber wie will man das beweisen wenn das gesamte Wertesystem schief hängt und nichtmal klar ist was bei welcher Messung überhaupt gemessen wurde. Es sind also alle Schlüsse aus Schlechtmeß ebenso nicht berauschend.
      Man könnte folglich im gleichen Stil auch die Füsse in den Pudding halten und dann sagen "der schmeckt nicht" weil er an den Beinen kribbelt.
      "Der Elko ist kaputt, weil ich nicht in der Lage bin ihn korrekt zu messen" wäre das Pendent.
      Es wäre einfacher den Umkehrschluß zu ziehen, "der Elko ist solange gut bis er platzt" oder sich sonstwie harmloser unangenehm bemerkbar macht und damit im Konflikt zum Urzustand des Gerätes steht.

      Es hilft nichts, alles bisher sind unzureichende Krücken. Alle Schlußfolgerungen beruhen auf Beobachtungen an falschen Meßgeräten unter mangelhaften Verfahren. So kommt man dem Problem nicht bei, so wirft man weiterhin bloß unnötig Bauelemente weg denen nichts vorzuwerfen ist im Rahmen ihrer Profile.


      Ich bin gespannt wie es weitergeht...
      Gruß Jogi,
      der im Forum von jedem dahergelaufenen Neuling verspottet, beleidigt und als charakterlos tituliert werden darf.
      Hallo Jogi, Michael,

      in vielen Bereichen kann ich Euch beiden zustimmen, aber nicht in allen.

      Michael fasste zusammen:"...wurde mal ein "Uebeltaeter" genauer vermessen, mit verschiedenen Messmethoden, und dabei deutet alles darauf hin, dass dort ein Fehler aus der Produktion vorliegt, weil es gleich eine ganze Reihe von solchen Elkos mit diesem "Fehler" (Anmerkung: scheinbar erhöhte Kapazität mit Ladezeitmethode gemessen) gibt".

      Im Prinzip, ist es legitim, diese These aufzustellen. Ich interpretiere das aber anders. Ich habe deshalb weitere Beispiele gebracht (anderer Typ, andere Serie, usw.) mit dem gleichen Fehlerbild, auch von verschiedenen Herstellern. Das macht es wenig wahrscheinlich, dass ein Produktionsfehler vorlag.

      Die Beobachtung war, dass die mit der Ladezeitmethode gemessene (scheinbare) Kapazität messbedingt (ungeeignetes Messverfahren aufgrund von Defekt des Elkos) fehlerhaft ist. Wir können vernünftigerweise auch davon ausgehen, dass die Elkos die Herstellerspezifikation von +/- 20% im Neuzustand sehr wahrscheinlich eingehalten haben (Jogi, ausdrücklich nicht +100%/-50% hatte ich doch deshalb extra die Spezifikation verlinkt: http://www.nichicon.co.jp/english/products/pdf/e-hm.pdf ). Insofern ist eine scheinbare Kapazitätszunahme von +100% oder +66% sehr signifikant. Ebenfalls hatte ich geschrieben, dass es sich nicht um neue oder neu formierte NOS-Ware handelt sondern um Siebkondensatoren aus einem Schaltnetzteil (Motherboard), wo bekanntermassen grosse Belastung durch Ripple auftritt, die Ursache der Veränderung.

      Jogi, ich hatte die These in den Raum gestellt, dass eine Verringerung der Dicke des Dielektrikums zu einer Kapazitätserhöhung führen sollte und dass es diese These zu widerlegen gelte. DAS war der Sinn der vergleichenden Messungen.

      Diese These ist weder neu noch habe ich sie erfunden. Sie wird auch in der Literatur bei Elkoversagen diskutiert:

      http://www.dfrsolutions.com/pdfs/2004_Electrolyte_Hillman-Helmold.pdf

      Es heisst dort:




      Nun haben diese Messungen gezeigt, dass dies hier eindeutig nicht die Ursache ist, denn Messung mit der Brückenmethode konnte die mit der Ladezeitmethode gefundene Kapazitätszunahme NICHT bestätigen. Die Hypothese "Ursache ist ein durch Alterung bzw. vorschnelle Alterung aufgrund eines fehlerhaften Elektrolyten dünner gewordenes Dielektrikum" ist damit in diesem Fall widerlegt. Insofern war die Aufgabe damit abgeschlossen.



      Dass es sich bei den Elkos um stark im Betrieb belastete Elkos handelte, die möglicherweise alterungsbedingte Defekte aufweisen, war von Beginn an klargestellt. Auch Elkos aus anderen Motherboards, verhalten sich so, wie die hier besprochenen.

      Jogi hat im Prinzip recht, wenn er sagt, wir sollten alle unsere Messgeräte wegwerfen. Die (nicht ökonomische) Alternative sind dann aber nur noch Messgeräte, für die mehrere Tausend Euro fällig werden, "nur" um eine Kapazität zu messen. Denn, wie gezeigt, sind selbst LCR-Messgeräte für immerhin mehrere Hundert Euro, wie das von Michael, nicht in der Lage, die wirkliche Kapazität korrekt zu messen, wenn der Elko defekt ist. Das ist keine Frage der Qualität oder Genauigkeit der Geräte sondern der verwendeten Messmethode. Bei derselben Messmethode haben wir dieselben Ergebnisse mit unterschiedlichen Geräten, Michael und ich, was belegt, dass es die Messmethode und nicht die Varianz der Geräte ist, die den systematischen Fehler im Messwert verursacht.

      Meiner Praxis, dass ich mich (nicht zuletzt auch aufgrund der hier gesammelten Ergebnisse) von Elkos trenne, die mit der Ladezeitmethode Kapazitätswerte aufweisen, die deutlich ausserhalb des vom Hersteller vorgegebenen Spezifikationsbereichs liegen, muss nicht jeder folgen. Neue oder relativ neue (NOS) Elkos haben mit meinen preiswerten Messgeräten immer Werte im Toleranzbereich, nur um hier Klarheit zu schaffen. Michael und ich sprechen hier also nicht von "lügenden Schätzeisen" sondern von methodischen Abweichungen und aufgrund von Bauteile-Verschleiss. Das hat nichts damit zu tun, dass mir ggf. ein Wert nicht passt, sondern dass meiner Meinung nach ein Defekt des Elkos ursächlich für Werte ausserhalb Toleranz ist.

      Dass allein aufgrund weit ausserhalb der Toleranz gemessener Kapazität ein Defekt ja noch nicht hieb- und stichfest bewiesen ist, dem stimme ich zu, allerdings genügt mir dieses Indiz um das Stück zu ersetzen. Wenn mein 150 PS Auto bei Vollgas am Tacho nur 30 km/h zeigt und ich beim Fahren aus dem Fenster fast Blumen pflücken kann, nehme ich das auch als Indiz, dass es an der Leistung des Autos mangelt (was noch nichts darüber sagt, was genau die Ursache ist), um bei Jogis Beispiel zu bleiben (übrigens einen Defekt, den ich am Fahrzeug wirklich hatte - Turbolader-Unterdruckleitung war gerissen).

      Zu ESR - können die Dinger nicht messen, völlig richtig, ich hatte ja bereits gesagt, dass "die Dinger" eine Impedanzmessung machen. DAS ist aber nicht der Punkt hier. Deutlich erhöhter ESR oder deutlich erhöhte Impedanz (ist egal) zeigt Elko-Verschleiss an. Da beisst keine Maus einen Faden ab, ist hinreichend nachgewiesen. Hier nochmal Literatur:

      https://www.phmsociety.org/sites/phmsociety.org/files/phm_submission/2010/phmc_10_030.pdf

      https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00141553/document










      ESR bzw. Impedanz ist also ein Indikator für fortgeschrittenen Elko-Verschleiss. Auch verschlissene Elkos können im Audiobereich noch ihren Dienst tun und meist tun sie das auch (für begrenzte Zeit). Auch da kein Widerspruch. Nur nehme ich auch dies als Indiz für erkennbaren Verschleiss, das mir genügt, sie zu ersetzen. So wie mein Auto auch mit eingelaufenen Nockenwellen noch fuhr und sogar noch volle Leistung vorhanden war - ich habe sie trotzdem ersetzt, weil ich nicht plötzlich in einem Monat (?) oder einem Jahr (?) mit Motorschaden liegenbleiben wollte. Wer das Risiko eingehen will und die Warnzeichen ignorieren will, möge das machen, nach dem Motto (zitiere) "der Elko ist so lange gut bis er platzt oder sonst irgendwie total versagt". Er verlässt sich dann darauf, ja immer noch die Reparatur machen zu können, wenn der Fehler zum Versagen geführt hat.

      Gruss,
      Reinhard
      Moin zusammen, der Walzer linksrum kann in die nächste Umdrehung gehen ;)

      Wir drehen uns leider im Kreise herum da bei aller Belegung von Partiellmodellen das Gesamtmodell aus dem Blick gerät.
      Ich versuche mal nicht den ganzen Teppich wieder aufzurollen. Ws unter dem teppich landet lasse ich mal liegen.

      Der Aussagewert des Wertes den man glaubt als ESR zu messen ist IMHO ! deshalb von nicht besonders hoher Relevanz für eine Zustandsbeschreibung des gesamten Kondensators, da er sich ändern kann über die Zeit, über die Umgebungstemperatur, über die Impedanz und die Kapazität. Hingegen ist die Wertediskrepanz von Typ zu Typ, von diversen Fertigungsfaktoren zu anderen Fertigungsfaktoren, sowie der Auslegung für Spannungsbereiche und für Kapazitätswerte, also unbedingt nötiger Unterschiede, schon deutlich höher als der gesamte evt. (aber nicht erwiesen) fehlerbedingte Schwankungsbereich. So läßt sich naturgemäß kein Ankerpunkt für den "richtigen" Wert und somit auch kein Fehlerkriterium festlegen. Es wäre so relevant wie das Stopfen einer Pfeife - oben eine Laus und unten eine Maus. Nominal- oder Idealwerte für bspw. Restströme aus dem Daenblatt kann man nach 2 Jahren Lagerung - und das ist nicht lange - allesamt vergessen. Sich trotzdem danach zu richten und sie zu fordern ist realitätsfern. Man muß Faktoren bedenken die die Hersteller kennen, wenn sie in den Applikationsanweisungen angeben das Elko-Schaltungen für allermindestens den 100...1000fachen Nonminalwert bei Normalfunktion, also nicht im worst-case Fall, auszulegen sind.

      Der ESR-Wert macht lediglich aus wie hinderlich ein serieller Parasitärfaktor für den Ladestrom auf dem Weg zur angenommenen idealen Kapazität ist. Diese Hinderlichkeit bleibt oder ändert sich, aber nicht in Proportion zum Zustand der reinen Kapazität. Die Kapazität des AL-Elkos wird bestimmt von Oberfläche der Anodenfolie, Abstand der Anodenfolie, Art und Dicke des Isolators (ergibt sich zur Dielektrizitätskonstante). Änderst sich die Dielektrizitätskonstante so ändern sich Kapazität und Spannungsfestigkeit. Bis hierher ist der zu diesem Konstrukt seriell liegende Reihenwiderstand noch nicht in Erscheinung getreten. Die reziproke Leitfähigkeit der Anschlüsse und der Kontaktierungen von Drahtende bis zur Kathode hat mit der reinen Kapazität nämlich überhaupt nichts zu tun, die Kapazität entsteht direkt von Kathode zu Anode. Alles was bei Messungen als Änderung der Kapazität auftritt ist dem fehlerbehafteten Meßverfahren zuzuschreiben und nicht einer echten Änderung der realkondensator-immanenten kapazitiven Komponente.

      Ergo. Die von mir auch schonmal angesprochenen sinnvollen Testmöglichkeiten eines Elkos durch Reparaturpersonal im Handwerk, Prüfpersonal in der Fabrik erschöpfen sich so dermaßen simpel und einfach das es kaum jemand wahr haben möchte und sich lieber ellenlange Hilfskonstrukte sucht. Es ist so einfach das es jede angelernte halbtags beschäftigte Prüffeldmitarbeiterin kann und auch die Springer augenblicklich einsteigen können.
      Nur wir machen uns da den dicken Kopp und wollen es nicht sehen.

      Es soll - das deute ich immer wieder an - ein jeder herummessen (nicht despektierlich gemeint, messen kann eine höchtst hoheitliche Angelegenheit sein) was und wie er will. Er muß aber einkalkulieren, das alle Messerei mit dem Modell steht und fällt, das beim Bauelement AL-Elko praktisch alle Werte höher fluktuieren als der evt. Fehler, das sogar die Zimmertemperatur (Dielektrikum, Elektrolyse, anodische Oxydation usw. sind von vielen Einflüssen abhängig, u.a. Temperatur und manche dieser Werte streben auch noch Extremen und Wendepunkten entgegen) wichtig ist und erst recht Dinge wie Meßspannung und Meßfrequenz. Von mir aus soll er auch versuchen den irrelevanten ESR zu ermessen usw.
      Aber die reine klare Frage ob ein gepolter AL-Elko faul ist oder ob seinem Einsatz nichts im Wege steht, das läßt sich so unglaublich leicht feststellen das alles darüber hinaus Zeitverschwendung ist, wenn das Ziel nicht ein gänzlich anderes ist.

      Ich glaube das reicht jetzt wieder an meiner aktiven Beteiligung hieran.
      Werde aber vermutlich weiter mitlesen.
      Gruß Jogi,
      der im Forum von jedem dahergelaufenen Neuling verspottet, beleidigt und als charakterlos tituliert werden darf.
      Ja, genau -- bis auf eine Sache: Messen mit Vorspannung im Bereich der
      Nennspannung ging bei dem Elko nicht -- ab 4 Volt stieg der Reststrom so
      schnell an, dass er geplatzt waere, wenn man weiter gemessen haette.

      Ich moechte auch korrigieren: herstellungsbedingter Fehler statt
      Herstellungsfehler. Ob nun zerfressene Oberflaeche oder was auch immer --
      derlei Fehler hatte ich auch bei low ESR Elkos bisher noch nie (!!), wobei ich
      (wie oben beschrieben) keine Schaltnetzteile oder Computerplatinen untersuche.

      Ob nun der Einsatz in so einer Umgebung eine bestimmte Art der Alterung foerdert,
      weiss ich nicht. Ich kann nur sicher sagen, dass die Elkos aus den alten Geraeten,
      die ich hier so anschaue, und auf die ich mich bezog, keinerlei Anomalien aufwiesen
      ausser der genannten Kapazitaetserhoehung -- und die zeigt sich auch mit der
      HP-Messbruecke, ist also KEIN Artefakt von der Messmethode der einfachen
      Messgeraete.

      Besten Gruss,

      Michael
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