ESR bei Nicht-Elektrolytkondensatoren...

L

Leo Baumann

Guest
Welche Bedeutung hat der ESR von Nicht-Elektrolytkondensatoren, sagen
wir Folien- oder Keramikkondensatoren in der NF- und HF-Technik?

Grüße
 
Am 04.07.2022 um 11:03 schrieb Leo Baumann:
Welche Bedeutung hat der ESR von Nicht-Elektrolytkondensatoren, sagen
wir Folien- oder Keramikkondensatoren in der NF- und HF-Technik?
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Hier wird bzgl. AC Verlustleistung umgesetzt und führt zu
(frequenzabhängiger) Erwärmung.

Der Verlustfaktor hängt (auch) vom ESR ab.

Gruß Udo
 
Am 04.07.2022 um 11:33 schrieb Newdo:
Am 04.07.2022 um 11:03 schrieb Leo Baumann:
Welche Bedeutung hat der ESR von Nicht-Elektrolytkondensatoren, sagen
wir Folien- oder Keramikkondensatoren in der NF- und HF-Technik?

Hier wird bzgl. AC Verlustleistung umgesetzt und führt zu
(frequenzabhängiger) Erwärmung.

Der Verlustfaktor hängt (auch) vom ESR ab.
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Ja, ok, das ist klar.-
Man verwendet ja LOW-ESR-Cs.-
Ich frage bezogen auf RLC-Messgeräte, bei Folien- u.
Keramikkondensatoren ist ESR wohl nicht soooo interessant?

Grüße
 
On 07/04/2022 11:03, Leo Baumann wrote:
Welche Bedeutung hat der ESR von Nicht-Elektrolytkondensatoren, sagen wir Folien- oder Keramikkondensatoren in der NF- und HF-Technik?
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ESR ist sehr wichtig.
Ich habe z.B. nur NP0-Keramik bei Oszillatoren verwendet.
Etwas anderes ist dort völlig ungeeignet.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong var@schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm http://www.schellong.de/c2x.htm http://www.schellong.de/c_padding_bits.htm
http://www.schellong.de/htm/bishmnk.htm http://www.schellong.de/htm/rpar.bish.html http://www.schellong.de/htm/sieger.bish.html
http://www.schellong.de/htm/audio_proj.htm http://www.schellong.de/htm/audio_unsinn.htm http://www.schellong.de/htm/tuner.htm
http://www.schellong.de/htm/string.htm http://www.schellong.de/htm/string.c.html http://www.schellong.de/htm/deutsche_bahn.htm
http://www.schellong.de/htm/schaltungen.htm http://www.schellong.de/htm/rand.htm http://www.schellong.de/htm/dragon.c.html
 
In message <t9ud8m$13f4n$1@solani.org>
Leo Baumann <ib@leobaumann.de> wrote:



Ja, ok, das ist klar.-
Man verwendet ja LOW-ESR-Cs.-
Ich frage bezogen auf RLC-Messgeräte, bei Folien- u.
Keramikkondensatoren ist ESR wohl nicht soooo interessant?
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Aber natürlich.... Bei Folienkondensatoren darfst du ebensowenig ein
zulässiges dU/dT überschreiten



--
 
Am 04.07.2022 um 12:31 schrieb Joerg Niggemeyer:
In message <t9ud8m$13f4n$1@solani.org
Leo Baumann <ib@leobaumann.de> wrote:



Ja, ok, das ist klar.-
Man verwendet ja LOW-ESR-Cs.-
Ich frage bezogen auf RLC-Messgeräte, bei Folien- u.
Keramikkondensatoren ist ESR wohl nicht soooo interessant?

Aber natürlich.... Bei Folienkondensatoren darfst du ebensowenig ein
zulässiges dU/dT überschreiten
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Ja, auch das ist klar.-

Aber der explizite Zahlenwert bei der Messung mit RLC-Messgeräten dürfte
bei Folien- u. Keramikkondensatoren weniger von Interesse sein.

Grüße
 
On 07/04/2022 12:44, Leo Baumann wrote:
Am 04.07.2022 um 12:31 schrieb Joerg Niggemeyer:
In message <t9ud8m$13f4n$1@solani.org
           Leo Baumann <ib@leobaumann.de> wrote:



Ja, ok, das ist klar.-
Man verwendet ja LOW-ESR-Cs.-
Ich frage bezogen auf RLC-Messgeräte, bei Folien- u.
Keramikkondensatoren ist ESR wohl nicht soooo interessant?

Aber natürlich.... Bei Folienkondensatoren darfst du ebensowenig ein
zulässiges dU/dT überschreiten

Ja, auch das ist klar.-

Aber der explizite Zahlenwert bei der Messung mit RLC-Messgeräten dürfte bei Folien- u. Keramikkondensatoren weniger von Interesse sein.
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Das kann so gesagt werden und ich schrieb das bereits sinngemäß.
Es kommt darauf an, die richtige Kategorie des Bauelementes zu wählen.
So wie NP0-Keramik für Oszillatoren oder FKP2 Folie für NF.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong var@schellong.biz
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http://www.schellong.de/htm/audio_proj.htm http://www.schellong.de/htm/audio_unsinn.htm http://www.schellong.de/htm/tuner.htm
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http://www.schellong.de/htm/schaltungen.htm http://www.schellong.de/htm/rand.htm http://www.schellong.de/htm/dragon.c.html
 
Am 04.07.2022 um 11:51 schrieb Leo Baumann:
Am 04.07.2022 um 11:33 schrieb Newdo:
Am 04.07.2022 um 11:03 schrieb Leo Baumann:
Welche Bedeutung hat der ESR von Nicht-Elektrolytkondensatoren,
sagen wir Folien- oder Keramikkondensatoren in der NF- und
HF-Technik?

Hier wird bzgl. AC Verlustleistung umgesetzt und führt zu
(frequenzabhängiger) Erwärmung.

Der Verlustfaktor hängt (auch) vom ESR ab.

Ja, ok, das ist klar.- Man verwendet ja LOW-ESR-Cs.- Ich frage
bezogen auf RLC-Messgeräte, bei Folien- u. Keramikkondensatoren ist
ESR wohl nicht soooo interessant?
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Es gibt von Herstellern Derating-Kurven für Kondensatoren, da der ESR
eben merklichen Verlusten führt.
Ob das RLC-Messgerät hier sinnvolle Daten liefert, hängt vom Messprinzip
und dessen Arbeitspunkt ab, denke ich.

Kannst ja mal die tan-delta Angaben des Herstellern auf den zu
erwartenden ESR bei der genutzen Messfrequenz umrechnen und nachmessen,
was angezeigt wird.
 
Am 04.07.2022 um 16:10 schrieb Newdo:
Ja, ok, das ist klar.- Man verwendet ja LOW-ESR-Cs.- Ich frage bezogen
auf RLC-Messgeräte, bei Folien- u. Keramikkondensatoren ist ESR wohl
nicht soooo interessant?

Es gibt von Herstellern Derating-Kurven für Kondensatoren, da der ESR
eben merklichen Verlusten führt.
Ob das RLC-Messgerät hier sinnvolle Daten liefert, hängt vom Messprinzip
und dessen Arbeitspunkt ab, denke ich.

Kannst ja mal die tan-delta Angaben des Herstellern auf den zu
erwartenden ESR bei der genutzen Messfrequenz umrechnen und nachmessen,
was angezeigt wird.
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Ja, der Joerg N. hat ein noch hochwertigeres RLC-Messgerät von R&S und
bei den kleineren Kondensatoren unterscheiden sich unsere Messwerte doch
etwas. Er hat mir ein paar Cs zugeschickt.

Scheint wirklich von der Messmethode und vom Arbeitspunkt abzuhängen.

:)
 
Leo Baumann schrieb:

> Welche Bedeutung hat der ESR von Nicht-Elektrolytkondensatoren, sagen wir Folien- oder Keramikkondensatoren in der NF- und HF-Technik?

Du vergisst die Puls- und Leistungselektronik. Bei 10-100 mal pro Sekunde
150 A und mehr entnehmen, da willst du keinen unnötigen ESR.

--
mfg Rolf Bombach
 
Am 04.07.2022 um 16:47 schrieb Rolf Bombach:
Leo Baumann schrieb:

Welche Bedeutung hat der ESR von Nicht-Elektrolytkondensatoren, sagen
wir Folien- oder Keramikkondensatoren in der NF- und HF-Technik?

Du vergisst die Puls- und Leistungselektronik. Bei 10-100 mal pro Sekunde
150 A und mehr entnehmen, da willst du keinen unnötigen ESR.
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Ich meine natürlich in der Nachrichtentechnik und beim Messen der Cs.

:)
 
Helmut Schellong schrieb:
On 07/04/2022 11:03, Leo Baumann wrote:
Welche Bedeutung hat der ESR von Nicht-Elektrolytkondensatoren, sagen wir Folien- oder Keramikkondensatoren in der NF- und HF-Technik?


ESR ist sehr wichtig.
Ich habe z.B. nur NP0-Keramik bei Oszillatoren verwendet.
Etwas anderes ist dort völlig ungeeignet.
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ESR hat zunächst mal gar nichts mit dem Temperaturgang zu tun.

Ob NP0 günstig ist, entscheidet der Rest der Schaltung.
Bei TCOs muss der C ja den Temperaturgang der anderen Komponenten
kompensieren. Bei TCXO denjenigen des Quarzes, da ist eventuell
ein recht grosser (kontrollierter) Temperaturgang nötig.

Kleine Verluste haben die Klasse-1-Kerkos. Verluste umfassen
vorallem dielektrische Verluste, nicht nur ESR.

--
mfg Rolf Bombach
 
Am 04.07.2022 um 16:52 schrieb Leo Baumann:
Am 04.07.2022 um 16:47 schrieb Rolf Bombach:
Leo Baumann schrieb:

Welche Bedeutung hat der ESR von Nicht-Elektrolytkondensatoren, sagen
wir Folien- oder Keramikkondensatoren in der NF- und HF-Technik?

Du vergisst die Puls- und Leistungselektronik. Bei 10-100 mal pro Sekunde
150 A und mehr entnehmen, da willst du keinen unnötigen ESR.

Ich meine natürlich in der Nachrichtentechnik und beim Messen der Cs.
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Ich habe hier einen 100 nF-C, den hat Joerg N. mit seinem 0.05 %-Gerät
zu 100.76 nF sowohl bei 1 kHz als auch bei 10 kHz gemessen.

Er sagt der ESR ist bei 1 kHz 190 mOhm und bei 10 kHz 4.5 mOhm.

Vielleicht hat er sich bei den 4.5 mOhm auch verschrieben und das ware
45 mOhm.

Ich messe mit meinem 0.1 %-Gerät bei 1 kHz 450 mOhm u. bei 10 kHz 45 mOhm.

Darum habe ich nach dem ESR gefragt.

Grüße
 
Am 04.07.22 um 12:44 schrieb Leo Baumann:

Aber der explizite Zahlenwert bei der Messung mit RLC-Messgeräten dürfte
bei Folien- u. Keramikkondensatoren weniger von Interesse sein.
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Er ist in der Regel deutlich kleiner als bei Elkos und damit seltener
ein Problem.

Aber es gibt durchaus Anwendungen, bei denen auch der ESR von Folien-
und Keramikkondensatoren ein bedeutsames Auswahlkriterium wird.
Typischerweise bei Frequenzen weit jenseits 1MHz (so weit hoch reichen
die meisten LCR-Meter gar nicht) und/oder in der Leistungselektronik
(bei 100A werden auch 100mOhm ESR zu vielen Watt Wärme).

Ach, und nicht vergessen: Die 0.1% oder 0.05% oder wasauchimmer
Genauigkeit des LCR-Meter beziehen sich auf die direkt gemessene,
komplexe Impedanz des Prüflings!
Die daraus rechnerisch abgeleiteten Größen wie C, Q und ESR können bei
unglücklicher Wahl der Messfrequenz sehr ungenau werden. Irgendwo im
Handbuch sollte ein Diagramm sein, welche Genauigkeit man bei welcher
Kapazität und Frequenz tatsächlich noch erwarten darf.
 
Am 04.07.2022 um 21:07 schrieb Hergen Lehmann:
Ach, und nicht vergessen: Die 0.1% oder 0.05% oder wasauchimmer
Genauigkeit des LCR-Meter beziehen sich auf die direkt gemessene,
komplexe Impedanz des Prüflings!
Die daraus rechnerisch abgeleiteten Größen wie C, Q und ESR können bei
unglücklicher Wahl der Messfrequenz sehr ungenau werden. Irgendwo im
Handbuch sollte ein Diagramm sein, welche Genauigkeit man bei welcher
Kapazität und Frequenz tatsächlich noch erwarten darf.
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www.leobaumann.de/newsgroups/Sourcetronic.pdf

Grüße
 
Leo Baumann schrieb:
Am 04.07.2022 um 16:52 schrieb Leo Baumann:
...
Ich habe hier einen 100 nF-C, den hat Joerg N. mit seinem 0.05 %-Gerät zu 100.76 nF sowohl bei 1 kHz als auch bei 10 kHz gemessen.

Er sagt der ESR ist bei 1 kHz 190 mOhm und bei 10 kHz 4.5 mOhm.

Vielleicht hat er sich bei den 4.5 mOhm auch verschrieben und das ware 45 mOhm.

Ich messe mit meinem 0.1 %-Gerät bei 1 kHz 450 mOhm u. bei 10 kHz 45 mOhm.

Darum habe ich nach dem ESR gefragt.
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Der ESR wird bei Folianten bei tiefen Frequenzen nicht grösser.
Wir hatten übrigens schon diskutiert, warum bei 100 nF und 1 kHz
Messfrequenz die R-Messung zur Lotterie werden kann.

--
mfg Rolf Bombach
 
Am 04.07.2022 um 23:25 schrieb Rolf Bombach:
Der ESR wird bei Folianten bei tiefen Frequenzen nicht grösser.
Wir hatten übrigens schon diskutiert, warum bei 100 nF und 1 kHz
Messfrequenz die R-Messung zur Lotterie werden kann.
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Dann wären ja die R&S-Messung genauso fragwürdig wie die
Sourcetronic-Messung des ESR.

Grüße
 
On 07/04/2022 16:56, Rolf Bombach wrote:
Helmut Schellong schrieb:
On 07/04/2022 11:03, Leo Baumann wrote:
Welche Bedeutung hat der ESR von Nicht-Elektrolytkondensatoren, sagen wir Folien- oder Keramikkondensatoren in der NF- und HF-Technik?


ESR ist sehr wichtig.
Ich habe z.B. nur NP0-Keramik bei Oszillatoren verwendet.
Etwas anderes ist dort völlig ungeeignet.

ESR hat zunächst mal gar nichts mit dem Temperaturgang zu tun.

Ob NP0 günstig ist, entscheidet der Rest der Schaltung.
Bei TCOs muss der C ja den Temperaturgang der anderen Komponenten
kompensieren. Bei TCXO denjenigen des Quarzes, da ist eventuell
ein recht grosser (kontrollierter) Temperaturgang nötig.

Kleine Verluste haben die Klasse-1-Kerkos. Verluste umfassen
vorallem dielektrische Verluste, nicht nur ESR.
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Sehr üblich und optisch sinnvoll sind Diagramme über den Scheinwiderstand Z.
Die Darstellung zeigt einen spitzen Trichter, der nach oben offen ist.
Die Spitze unten ist der Wendepunkt, hin zu ansteigendem Z bei steigender Frequenz.
Die Anwendung sollte halt vor dieser Wende bleiben.

Die besten Kondensatoren, die ich kenne, sind Silizium-Kondensatoren.
Die haben z.B. bei 20 GHz eine Dämpfung von nur 0,2 dB.

Meine häufigste Anwendung war ein LC-Oszillator mit meist 5 MHz
(1 nF NP0) aber auch einmal 50 MHz.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong var@schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm http://www.schellong.de/c2x.htm http://www.schellong.de/c_padding_bits.htm
http://www.schellong.de/htm/bishmnk.htm http://www.schellong.de/htm/rpar.bish.html http://www.schellong.de/htm/sieger.bish.html
http://www.schellong.de/htm/audio_proj.htm http://www.schellong.de/htm/audio_unsinn.htm http://www.schellong.de/htm/tuner.htm
http://www.schellong.de/htm/string.htm http://www.schellong.de/htm/string.c.html http://www.schellong.de/htm/deutsche_bahn.htm
http://www.schellong.de/htm/schaltungen.htm http://www.schellong.de/htm/rand.htm http://www.schellong.de/htm/dragon.c.html
 
On 07/05/2022 00:07, Leo Baumann wrote:
Am 04.07.2022 um 23:25 schrieb Rolf Bombach:
Der ESR wird bei Folianten bei tiefen Frequenzen nicht grösser.
Wir hatten übrigens schon diskutiert, warum bei 100 nF und 1 kHz
Messfrequenz die R-Messung zur Lotterie werden kann.

Dann wären ja die R&S-Messung genauso fragwürdig wie die Sourcetronic-Messung des ESR.
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Ja, es gibt nicht selten /abschnürende/ Effekte.

Eine Analogie sind asymptotische Kurvenverläufe.
Die Kurve berührt die y-Achse erst im Unendlichen.
Der Zahlenbereich dicht an der y-Achse verursacht ziemliche Ungenauigkeiten.
Eine normalerweise 19-stellige Genauigkeit zeigt bei Asymptoten plötzlich
Ungenauigkeiten bereits in der 13-ten Stelle.
Die Steilheit nimmt immer mehr zu...


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong var@schellong.biz
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http://www.schellong.de/htm/string.htm http://www.schellong.de/htm/string.c.html http://www.schellong.de/htm/deutsche_bahn.htm
http://www.schellong.de/htm/schaltungen.htm http://www.schellong.de/htm/rand.htm http://www.schellong.de/htm/dragon.c.html
 
Am 04.07.22 um 23:20 schrieb Leo Baumann:

Am 04.07.2022 um 21:07 schrieb Hergen Lehmann:
Ach, und nicht vergessen: Die 0.1% oder 0.05% oder wasauchimmer
Genauigkeit des LCR-Meter beziehen sich auf die direkt gemessene,
komplexe Impedanz des Prüflings!
Die daraus rechnerisch abgeleiteten Größen wie C, Q und ESR können bei
unglücklicher Wahl der Messfrequenz sehr ungenau werden. Irgendwo im
Handbuch sollte ein Diagramm sein, welche Genauigkeit man bei welcher
Kapazität und Frequenz tatsächlich noch erwarten darf.

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Sag ich doch!

Bei 1000pF/100Hz erlaubt die Kalibrierung z.B. eine Spanne von 988-1012.
Das entspricht +/-1.2%, mehr als eine Größenordnung über den nominellen
0.1%! 100pF werden dieser Frequenz gar nicht mehr geprüft, sind also
wohl auch nicht mehr sinnvoll zu messen.

Bei 100pF/1kHz wiederholt sich das selbe Spiel.

Ist 1kHz wirklich schon die höchste Frequenz? Dann kannst du Messungen
im Picofarad-Bereich damit vergessen.
 
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