Tantal Kondensatoren im Spannungsvervielfacher?

      Hallo zusammen,
      ich habe gerade ein Gerät auf dem Tisch bei dem in der Spannungversorgung eine 4 stufige Spannungsvervielfacherschaltung aus 20Volt 32Volt erzeugt, eine Kaskadenschaltung aus Dioden und Kondenstoren. Die 4 Ladekondensatoren waren kleine rote ERO Tantal, keine Tropfen sondern Viereckige 6,8 uF, 35V. Die Frequenz der treibenden Rechteckspannung liegt bei etwa 3,2 kHz. Der Erste Tantal hat sich mit einem Kurzschluss verabschiedet und hat die ansteuernden Transistoren mit in den Tod gerissen. Was baut man da heute für eine möglichst lange Lebensdauer ein? Man könnte Wima MKS 2 als bipolare Typen nehmen, oder auch low ESR Elkos z.B. Panasonic FC oder auch wieder Tantal . Was würdet ihr für sowas empfehlen?

      Viele Grüße

      Martin, DG3FFN

      Verlustfreie Kondensatoren mit viel Kapazität je Größeneinheit wären wohl am ehesten sinnvoll. Dazu zählen AL-Alkos nicht, ESR hin oder her.
      Also Tantal-Elkos mit festem Elektrolyt und diese auch nicht zu knapp kalkuliert in ihrer Spannungsfestigkeit.

      Viele solcher Schaltungen, bspw. in FL-Treibern die nur normale Elkos beinhalten, sind berüchtigt dafür das das Gerät irgendwann nach dem Trennen vom Netz (Urlaub, Ortsabwesenheit) bei Wiederinbetriebnahme nicht mehr wieder anspringt. In Folge bleibt das Display dunkel und der Kunde wirft das Gerät als Totaldefekt weg.
      Gruß Jogi,
      der im Forum von jedem dahergelaufenen Neuling verspottet, beleidigt und als charakterlos tituliert werden darf.

      Hallo Jogi,
      danke für deine Stellungnahme, ja an der Physik der Kondensatoren hat sich seit den 80ern nicht wirklich etwas geändert. Nicht umsonst werden sich die Entwicker bei Rohde an der Stelle für Tantalkondensatoren entschieden haben. Nur ich habe halt in meiner Reparaturpraxis ganz schlechte Erfahrungen mit Tantals gemacht so dass ich diese Dinger am liebsten nirgendwo mehr einbauen möchte. Die alten Bauformen dieser Tantals, rot und rechteckig von Roederstein, habe ich (als aktuelle Neuware) auch nirgends mehr gefunden. Könnte ich hier auch die gelben SMD Tantals verwenden oder habe die wieder andere Eigenschaften? Zumindest habe ich mit diesen Bauformen noch keine "Kurzschlusserfahrungen" gemacht.

      Viele Grüße
      Martin, DG3FFN

      Hallo Martin, Tantal-Elkos in SMD kenne ich hauptsächlich aus der Computertechnik, und da tun sie ihren Dienst. Selbst 30 Jahre alte Computer-Boards mit denen ich zu tun hatte, machen keinerlei Probleme damit.

      Was man immer wieder in diversen PC-Foren auf und ab liest, auch beszüglich Elkos und ESR ist in aller Regel billigst produzierte chinesische Massenware die haarscharf an der Lesitungsgrenze betrieben wird und dementsprechend vor Jahren - es hat sich entweder gebessert oder keiner nimmt mehr Notiz davon - reihenweise Billig-Computer final ausgeschaltet hat. Bei Industrie-PCs verhält es sich so wie vor 30 Jahren, sie laufen und halten.
      Gruß Jogi,
      der im Forum von jedem dahergelaufenen Neuling verspottet, beleidigt und als charakterlos tituliert werden darf.

      Hi Martin,

      es gibt eine Reihe von verschiedenen Tantalkondensatoren, und die eckige
      Bauform wird m.W. von Vishay noch hergestellt. Bei Buerklin oder Schuricht
      (bzw. Distrelec) gibt es eine ordentliche Auswahl, vielleicht muss man ein
      wenig in den Datenblaettern sehen, ob sie von den Daten her fuer die Anwendung
      passen.

      Eigentlich sind Tantals besser als ihr Ruf, aber oft werden sie halt nicht so
      eingesetzt, wie vorgesehen. Ich kann nicht sagen, dass Tantals bei mir haeufiger
      ausfallen als "normale" Alu-Elkos -- nur tun sie es eben oft mit einem Schluss,
      das faellt auf. Andere verabschieden sich schleichend, was dann oft gar nicht
      oder sehr lange nicht auffaellt ...

      Besten Gruss,

      Michael

      Hallo zusammen,
      gerade heute Morgen ist mir mein SMPF2 am Messplatz abgeraucht. Riecht nach Ampere und tot, könnte wetten dass die 5V Schiene durch den Kurzschluss einer der beiden dort eingesetzten Elkos 10.000uF 6V ausgefallen ist. 6V Spannungsfestigkeit an der 5V Schiene ist auch schon sehr knapp bemessen, das wird der Grund sein dass sie so häufig sterben. Das hatte ich nämlich in diesen Geräten schon häufig. Also, auch Elkos fallen immer mal wieder mit Kurzschluss aus, nach meiner Praxiserfahrung sind es meist die Hochkapazitiven, und meist tritt es bei Geräten auf welche lange nicht benutzt wurden. Ganz böse bin ich mit den Tropfentantals, die habe ich schon unbenutzt mit Kurzschluss aus der Sortimentskiste geholt, hab neulich mal in einer uralten Elektorausgabe über die Problematik gelesen, dort schrieb man, dass der Lack reißt, dadurch Feuchtigkeit eindringt und dann durch Oxidation der Kurzschluss entsteht. Das hört sich zumindest plausibel an, wenngleich die defekten Tropfentantals aus der Bauteilkiste keine sichtbaren Schäden aufwiesen und immer nur im beheizten trocknen Labor gelagert waren. Na ja vielleicht eine schlechte Serie. Andererseits hatte ich hier Funkgeräte am Tisch welche beim Auswärtigen Amt in irgendeiner Botschaft im Ausland im Einsatz waren, da hatten in mehreren Geräten (Bosch KF161) jeweils gleich mehrere Tropfentantals Schluss was einen klimatischen Einfluss ein Stück weit wahrscheinlicher erscheinen lässt..... Und dann gab es da noch die viereckigen gelben Tantals aus DDR Produktion, kennt die hier jemand? Die waren toll davon sind mir einige in den U700 Geräten abgebrannt, Sendeendstufe UFT721, die haben dann direkt Feuer gefangen und gebrannt wie wenn man Acetylen abfackelt, so mit umherfliegenden rußigen Flocken... Dazu kamen die zahllosen Geräte namhafter Hersteller aus denen ich händeweise Tantals mit Schluss ausgebaut habe. Dann ne Stunde Probelauf und Peng- der Nächste. Vielleicht kann man jetzt meine Liebe zu den Tantals nachvollziehen. Aber danke Michael für den Tipp, werde dann mal bei Vishay nachschauen, denn warscheinlich sind die Tantals an der Stelle, trotz meiner bitteren Erfahrungen, immer noch die beste Lösung. Was haltet ihr an der Stelle von den Folienkondensatoren z.B. MKS2.

      Viele Grüße
      Martin DG3FFN

      Hi Martin,

      ich kenne reihenweise durch Schluss ausgefallene Tantals auch aus einigen
      Geraeten, vor allem Cambridge Audio der fruehen Jahre. Da waren davon
      viele in den Netzteilen, aber eben nicht so wie vorgesehen: Man muss bei
      Tantals schon darauf achten, dass die Ladestroeme begrenzt werden (z.B.
      durch geeignete Vorwiderstaende).

      Zu der Sache mit dem Einschalten nach langer Pause hat es hier schon diverse
      detaillierte Beitraege gegeben -- das ist ein bekannter Schwachpunkt, Elkos
      haben ohne Vorspannung keine beliebige Lagerzeit. Wenn die also nach langer
      Pause rasant geladen werden, kann's schnell mal danebengehen ... das kennen
      wir hier ja auch von den Elkos in den diversen Saba-Geraeten.

      Was ich aber meinte, ist etwas anderes: Viele (auch und gerade kleine) Elkos
      verlieren Kapazitaet, trocknen aus, ... und das schleichend. Dann ist die Kapazitaet
      vielleicht halbiert, aber an vielen Stellen ist die Funktion des Geraetes noch
      gegeben -- nur vielleicht nicht mehr mit der originalen Spezifikation. So einen
      Elko wuerde ich auch schon als "defekt" bezeichnen, aber er faellt nicht auf.

      Was die Wima betrifft: Die kleinen MKS 2 sind problemlos bis 2,2 uF oder
      auch 3,3 uF -- aber danach ist das so eine Sache. Die Wickel sind eng, und
      es kommen gelegentlich "schlechte" dabei vor. Daher bin ich nicht sicher, ob
      die fuer _diese_ Anwendung wirklich von Vorteil sind -- ggf. einfach mal
      probieren. Die mit 6,8 uF haben dann schon eine eingeschraenkte Spannungsfestigkeit,
      das koennte fuer die Schaltung schon zu knapp sein.

      Besten Gruss,

      Michael

      p.s.: Die Empfindlichkeit der Tropfentantals bei Rissen im Ueberzug ist richtig,
      und wird oft nicht ernst genug genommen. Wenn man die einbaut, muss man
      _wirklich_ beim Beinchenbiegen darauf achten, dass sie keinen Riss bekommen,
      und hinterher spannungsfrei in der Platine sitzen und auch so eingeloetet sind.
      Bei vielen der defekten Tantals, die ich bisher getauscht habe, war ich da
      eher im Zweifel, ob das beachtet wurde. Frueher gab es auch oft welche, die
      "Zick-Zack-Beinchen" hatten, die sich im Prinzip gut einbauen liessen.

      Michael, Folien-Wickelkondensatoren als Blocker an Digital-Chips sind ein unverzeihlicher Fehler, es gibt kaum etwas ungeeigneteres, höchstens wenn man gleich kleine Festinduktivitäten verschaltet.
      Impulskondensatoren müssen da dran und das sind nach Stand der Technik seit mindestens 40 Jahren Tantal-Elkos und Mehrschicht- bzw. Bubble- Keramik-Kondensatoren mit gesinterten und damit sehr großen inneren Oberflächen (glaubt man nicht wenn man nur betrachtet wie klein die vom Formfaktor her sind). Die Tantals sind schaltungstechnisch vor zu großen Impulsen und Transienten zu schützewn, klappt das nicht dann ist das wieder ein Kunstfehler. Entwickler sollten schon wissen was sie auf den Grill hauen dürfen und wie.

      Das Stromloslassen von Bauteilen die aufgrund ihrer unabänderlichen Grundbeschaffenheit gelegentlich Strom benötigen (Akkus, Kondensatoren, Selenbauteile) ist ein schwerer Bedienerfehler, das kann man niemanden anderes als dem Benutzer ankreiden. Ein paarmal jährlicheinschalten und eine Stunde rennen lassen reicht ja schon, soviel Zeit hat jeder sogar unsere Frau Bundeskabunzlerin. Wer sich das spart, der opfert umso mehr Zeit bei unerquicklicher Fehlersuche. Nehmen wir die strengen Militär-Anweisungen, dort sind solche Vorgänge exakt mit Intervall vorgeschrieben, "und wer Böffel nicht böffolgt wird bösstraft"
      Gruß Jogi,
      der im Forum von jedem dahergelaufenen Neuling verspottet, beleidigt und als charakterlos tituliert werden darf.

      Hi Jogi,

      beziehst Du Dich auf den Vervielfacher hier, oder einen anderen Fall ? Ich bin ganz Deiner
      Meinung, weiss aber nicht, ob das fuer einen Vervielfacher auch so gilt (?).

      Besten Gruss,

      Michael

      p.s.: Dass man Geraete mal in Betrieb nehmen sollte, ist natuerlich auch richtig, und sehr
      wichtig. Aber es wird halt einfach oft misachtet ... und unsereins kann da auch eher wenig
      dran tun, weil der "normale" Nutzer dieser Geraete ja nicht verstehen WILL, wie so ein Geraet
      funktioniert, und worauf man achten sollte ...

      Michael, sieh es wie desöfteren bei ungerichteten Beiträgen als PA (Durchsage an Alle), anstatt konkret. Vervielfacher wie ich sie haben wollte baute ich oft mit Tantal-Elkos oder großen keramischen Scheiben-Hochspannungs-Kondensatoren.

      /Das mit der gelegentlichen Inbetriebnahme aller elektronischer Geräte kann man garnicht oft genug wiederholen, einerseits weil Repetieren die Wahrscheinlichkeit eines Lerneffekts vergrößert, andererseits weil noch viel öfter als wir alle zusammen diesen "laß Strom rein Song" im Chor singen könnten der "Elkos sind Mist und immerzu kaputt Song" gesungen wird. ;)
      Gruß Jogi,
      der im Forum von jedem dahergelaufenen Neuling verspottet, beleidigt und als charakterlos tituliert werden darf.

      Ja, das sage ich auch diesen elenden Sammlern, die 200 oder mehr Geraete bei sich daheim
      rumstehen haben (doch, gibt es ...). Die prahlen immer mit dem tollen Zustand ihrer Exponate,
      aber die allermeisten Geraete haben seit Jahren kein Elektron mehr gesehen ... und daher sind
      die meisten vielleicht optisch noch schoen, aber technisch leider oft schon defekt. Oder werden
      es beim naechsten Einschalten ...

      Und mal im Ernst: Wenn so jemand eine so grosse Zahl von Geraeten in annehmbaren
      Abstaenden mal wieder in Betrieb nimmt, dann muesste er entweder jemanden einstellen
      (was zu teuer ist, denn das darf ja nicht mehr als 1 % der Geraete kosten ...) oder er
      haette gar keine Zeit mehr. So eine Sammelwut ist also von eher zweifelhaftem Wert ...


      Besten Gruss,

      Michael

      Michael, das Zeitraubenste an der Gerätemasse war wohl eher das Suchen und Heranschaffen.
      Ansonsten sehe ich keine Probleme, das Jahr hat 365 Tage, das langt selbst für ganz andere Großtaten völlig aus. Wenn jedes elektronische Gerät innerhalb von ca. 3 Monaten einmal für eine Stunde spielen und sich eingebaute Mechaniken ein wenig bewegen dürfen, dann gibt es keine deformierten Elkos, keine Unterspannung am Selen-GL, keine verharzte Mechanik und keine eiernden, versprödeten und abgerissenen Pesen schon nach relativ wenigen Jahren mehr. Ein TK5 und ein TK20 die ich noch da habe laufen so seit den fünfziger Jahren ohne eine einzige Reparatur mit den Original-Pesen. Nur eine einzige hochbelastete Röhre wurde dabei taub (EL42 - Löschoszillator).
      Kostenersparnis kann enorm werden wenn man wie ich einst an die Einhundert Tonband-Kisten und ungezählte Plattenspieler über Jahre beinahe problemlos am Laufen gehalten hat. Alles worüber die Sammlerwelt so jammert, tritt so erst garnicht auf.
      Gruß Jogi,
      der im Forum von jedem dahergelaufenen Neuling verspottet, beleidigt und als charakterlos tituliert werden darf.

      Wenn man den Platz hat, die Geraete so zu stellen, dass man sie ohne Probleme
      in Betrieb nehmen kann, mag ich das noch glauben. Aber was ist da schon
      gesehen habe, spottet jeder Beschreibung. Zimmer voll, Geraete aufeinander,
      kaum Platz dazwischen durchzugehen ... und vermutlich waren das dann auch
      deutlich mehr als 200. Gekauft wurde im Pack, oft 10, 20 Geraete auf einmal,
      z.T. aus anderen "Sammlungen". Um das Sammeln ging's da gar nicht, nur um
      das "haben wollen" und "angeben wollen". War da mehr ueber Umwege und
      durch Zufall reingeraten ...

      Wer gezielt sucht und dann anschafft, pflegt seine Geraete, und dann gibt es
      keine Probleme. Allenfals mit dem Platz ... der ist immer knapp.

      Schoenen Abend noch,

      Michael

      Hallo Michael,
      Oja,
      das mit dem Platzproblem kenne ich, aber was das Betreiben so vieler Geräte angeht, sehe ich zumindest bei meinen weniger das Problem. Alle Geräte sind angeschlossen, lediglich im Wohnzimmer muss ich hin und wieder zwischen Braun und Dual umstecken, das sind zwei Stecker, mehr Aufwand stellt das nicht dar. In der Küche wird auf Saba gehört, im Wohnzimmer normal auf der Marantz, dazwischen auf Braun oder Dual, auf dem Sofa ist die Grundig dran. Im Schlafzimmer am Schreibtisch läuft die Wega, im Bett der Tandberg. Da ich zur Zeit oft "analog" unterwegs bin, kommen die angeschlossenen Plattenspieler, Tapedecks und Tonbandgeräte also regelmässig zum Einsatz. Man muss als Sammler nur irgendwann "Schluß mit Sammeln" sagen können, und die Geräte, die einem nicht zusagen, weitergeben. Die anderen werden nach Bedarf bei einem auftretenden Defekt überholt, und glaube mir, damit hast du dann genug Arbeit. Ja, es wird langsam eng, aber das betrifft eher die Schallplatten, und da werden demnächst wohl zwei Kommoden verschenkt, auf denen eine der Anlagen steht, und stattdessen ein Plattenregal gebaut, dann ist das Problem auch wieder gelöst...
      Jörg - wenn ich Benz fahren will, geh ich arbeiten

      Hallo Achim

      Was waren die Gründe für diese Umstellung?

      Spielten hier Kosten die entscheidende Rolle, oder konnte man mit Al-Elkos "schlampiger" konstruieren, Jogi erwähnt ja in Post 007 den nötigen Schutz vor zu großen Impulsen, und ich weiß auch nicht, wann SMD-Kondensatoren üblich wurden?

      Irgendwann erwähnte Jogi(?) auch an anderer Stelle, dass Motherboards etc aus den Neunzigern noch einwandfrei funktionieren, während ich bei meinem PC (Bj. 2003) schon öfter Hardware tauschen musste, konkret Motherboard (nachgewiesen Elko-Schaden durch zu geringen Abstand der Elkos vom Chip-Kühlkörper), Netzteil und Grafikkarte.
      Jörg - wenn ich Benz fahren will, geh ich arbeiten

      Zum Thema Tantals auf Motherboards etc.: Ich kenne auch noch eine ganze
      Reihe von aelteren Boards, wo die in der Tat zu Hauf drauf waren, und die
      sind extrem selten ausgefallen. Eine wirklich grosse Platine liegt im Buero
      eines Kollegen -- da habe ich nochmal draufgesehen. Die waren aber auch
      alle sehr schoen eingesetzt, keine Risse erkennbar, und sauber verloetet.

      Ich denke, das ist schon ein ziemlicher Kostenfaktor. Die Alu-Elkos mit guten
      HF-Eigenschaften sind deutlich billiger. Wenn man dann noch an die mittlere
      (geplante) Lebensdauer von modernen PC-Platinen von vielleicht 3-5 Jahren
      denkt, koennte ich mir schon vorstellen, dass der Preisdruck die Tantals
      verdraengt hat.

      Joerg: Das klingt nach einer interesssanten Kollektion von Anlagen, alles von
      Rang und Namen dabei ... aber eben auch in Betrieb. So gesehen bist Du kein
      Sammler, sondern ein Liebhaber mit mehreren voll funktionsfaehigen Anlagen
      (so ist das bei mir auch ...). Und ich nehme mal an, jede Anlage fuer sich ist
      relativ "stabil", sprich: wird benutzt, aber nicht dauernd veraendert ... (??).


      Schoenen Abend noch,

      Michael

      Hallo Michael,
      ja, alle Anlagen werden benutzt, hin und wieder wird mal ein Tonabnehmer getauscht, aber sonst sind sie "stabil". Geräte, die mich vom Design oder Klang nicht überzeugt haben, oder die ich einfach mal "hören" wollte, wurden wieder veräußert. Im Moment werden alle Anlagen endgültig(?) auf Vordermann gebracht. So stehen hier Anlagen, die durchaus typisch für den jeweiligen Zeitraum sind, und so bestimmt auch in vielen Haushalten benutzt wurden. Der Einwand von Bekannten, für das Geld hätte ich mir auch eine High-End-Anlage leisten können, läuft ins Leere: erstens wäre nur ein Raum beschallt, zweitens erfüllt meine Marantz mit ESS-Lautsprechern durchaus meine Erwartungen, und drittens, wo bliebe dann das Hobby?? ;)
      Jörg - wenn ich Benz fahren will, geh ich arbeiten

      Hallo Jörg, Hallo Michael,

      Der PC-Markt durchlief gegen Ende der 90er Jahre mehrere Umbrüche.

      1. Der Preisverfall bei Hardware beschleunigte sich, speziell RAM und auch Mainboards fielen im Preis, die Stückzahlen stiegen kräftig und erreichten anlässlich der Milleniumumstellung neue Höhepunkte.

      2. Die Produktion = Fertigung wurde bei vielen renommierten Herstellern in dieser Zeit von Taiwan (= Top Qualität) nach China (= eher durchschnittliche Qualität) verlagert.

      3. Die Leistung der Systeme und damit die Taktraten der CPUs und Systembusse stieg mit jeder Generation an und damit Strombedarf und Verlustwärmeentwicklung. Das führte zu höheren Belastungen bei den Netzteilen und Spannungsreglern auf den Boards. Gerade, als man höherwertige Bauteile gebraucht hätte, wurden billigere und weniger belastbare eingesetzt. Dazu kam dann Anfang der 00er Jahre noch die große "Elkokrise" infolge von Elektrolyten, die mit falschen Rezepturen hergestellt worden waren.
      So sank die Haltbarkeit der Komponenten rapide! Später wurden all diese Probleme gelöst, Leistungssteigerungen wurden nicht mehr über Taktsteigerungen, sondern über Multicorearchitekturen realisiert, die Taktung erfolgte dynamisch und bedarfsgerecht, die Verlustwärme sank, die Bauteile wurden immer ausgereifter.
      Heute gibt es von den Tier1 Markenherstellern wieder extrem langlebige und leistungsfähige Topqualität - und nun wollen alle nur noch "Smart"phones.

      Hier nochmal ein Bild von einem i386er System aus meinem Bestand von Anfang der 90er, das heute noch einwandfrei läuft. Man sieht reichlich Tantalelkos und Keramikkondensatoren:

      Achim

      Hi Achim,

      schoenes Beispiel -- die von mir erwaehnte Platine sieht von der Machart sehr
      aehnlich aus, hat aber noch mehr Tantals, auch solche mit 22 uF. War aber
      wohl kein PC, urspruengliche Funktion ist mir nicht bekannt. Evtl. Taiwan, muss
      ich nochmal schauen.

      Joerg: Das mit HighEnd, das ist so eine witzige Sache. Ein echter Highender
      besitzt lauter edle Geraete, und hoert dann abwechselnd eine von drei CDs
      oder Platten ...

      Habe selber auch eine solche Anlage, und kann daher ein wenig vergleichen.
      Man kann damit schon einige Dinge hinbekommen, die man mit normalen
      Seriengeraeten vielleicht nicht schafft. Aber wenn man dann Musik hoeren will,
      hat man oft (oder meist) das Problem, dass die Aufnahme, die man nun mal
      hoeren mag, nicht den Anspruechen genuegt ...

      Andererseits habe ich letzthin schon mehrfach einen revidierten Saba 9241
      an Bekannte gegeben, die eigentlich HighEnd-infiziert sind, und daher auch der
      Meinung, dass der Unterschied sooooo gross sein muss, dass man sich sofort
      mit Grausen abwendet. Hmm, bisher waren alle ziemlich gebuegelt, wie klein
      der Unterschied dann am Ende doch ist, wenn so ein guter "Klassiker" mal
      "richtig" aufgearbeitet ist. Jedenfalls haben die Bekannten bisher alle das
      Geraet behalten, und damit eine kleine Zweit- oder Drittanlage "aufgemacht",
      die benutzt wird -- und das sogar recht viel. Vor allem zum Radiohoeren ...

      Der Punkt ist wirklich, die guten alten Schaetze richtig fit zu machen. Dabei
      kann man dann noch ein paar Kleinigkeiten beachten (wie sie hier ja auch oft
      besprochen werden), die sich auch klanglich bemerkbar machen -- und die
      Revision hat sich gelohnt. Auch hat man dann in der Regel fuer wirklich viele
      Jahre Ruhe ...


      Besten Gruss,

      Michael