X7R in Rauch aufgegangen

[Olav Wölfelschneider]

Neulich hatte ich ein besonderes Erlebnis der 3. Art...

Ein X7R Chip-Condensator 100nF 63V 0805 hing als Blocker
vor der 24V Versorgung eines L6219 Stepper Motor Treibers.
(Zusammen mit einem 1000uF Elko etwas weiter weg vom IC)

Die Schaltung lief bis dahin problemlos.

Dann einmal schalte ich ein, ein helles Glühen, Stichflamme
und der C löst sich in einer Rauchwolke auf.

Die drei anderen, identisch aufgebauten Stepper-Stufen auf
der gleichen Platine zeigten sich unbeeindruckt.

Nach dem Austausch des C's (war gar nicht so einfach, die
festgebrannten Reste abzubekommen) funktionierte die
Schaltung wieder.

Hatte ich einen defekten C erwischt?

Das 24V Netzteil kann 300W, die Schaltung enthält
noch andere Stromfresser, die zu dem Zeitpunkt (Powerup) aber noch
ausgeschaltet waren. Das starke Netzteil erklärt aber immerhin
die Stichflamme (-:

--
Olav Wölfelschneider usenet04q02@wosch.teratronik.com

 

[Marcel Müller]

Olav Wölfelschneider wrote:

Ein X7R Chip-Condensator 100nF 63V 0805 hing als Blocker
[...]
Dann einmal schalte ich ein, ein helles Glühen, Stichflamme
und der C löst sich in einer Rauchwolke auf.

Davon habe ich schon einige getauscht. Vergleichbare Symptome - je
nachdem wie viel Power das Netzteil hat.


Marcel

 

[Oliver Bartels]

On Sun, 20 Jun 2004 11:29:48 +0200, Olav Wölfelschneider
<usenet04q02@wosch.teratronik.com> wrote:

Ein X7R Chip-Condensator 100nF 63V 0805 hing als Blocker
Mit dieser Spec. gelten SMD Kondensatoren als kritisch,

Du bist nicht der Erste, der damit Probleme hat.

Die 100nF Teile will man in 0805 nur in 25V Ausführung
auf z.B. (max ;-) 5V als Abblock-C's einsetzen, alles darüber ist
IMHO für diese Bauform suspekt. Es soll einige Automotive
Hersteller geben, die damit schon auf die Nase gefallen
sind. Bei 47nF wird es schon wieder solider, und bei
<=10nF völlig unproblematisch.

=> 1206 nutzen.

Hatte ich einen defekten C erwischt?
Ja.

Das 24V Netzteil kann 300W, die Schaltung enthält
noch andere Stromfresser, die zu dem Zeitpunkt (Powerup) aber noch
ausgeschaltet waren. Das starke Netzteil erklärt aber immerhin
die Stichflamme (-:
Ganz brandgefährliche Kombination, 0805 mit 100nF am 300W

Netzteil, wie Du selber gemerkt hast ...

Das ist halt der Unterschied zwischen Theorie und Praxis,
der Praktiker setzt solche Teile in dieser Anwendung nicht
ein, auch wenn sie theoretisch die Spezifikation erfüllen ...

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

 

[Patrick Schaefer]

Olav Wölfelschneider schrieb:

Dann einmal schalte ich ein, ein helles Glühen, Stichflamme
und der C löst sich in einer Rauchwolke auf.

rapid corrosion kommt öfters vor, wenn die Bauteile beim Löten
mechanisch überlastet wurden, z.B. durch Biegung der Platine oder
Verletzung des vorgeschriebenen Reflow-Profils. Der Kondensator bekommt
Haarrisse, und irgendwann schlägt's dann über.

Daher sind für kritische Anwendungen die "großen" Bauformen eher
unbeliebt, denn die sind deutlich anfälliger. Bei AXV, TDK und anderen
großen Herstellern findet sich Literatur zu dem Thema.


Patrick

 

[Olav Wölfelschneider]

Patrick Schaefer wrote:

Daher sind für kritische Anwendungen die "großen" Bauformen eher
unbeliebt, denn die sind deutlich anfälliger. Bei AXV, TDK und anderen
großen Herstellern findet sich Literatur zu dem Thema.

Hoppla, Oliver Bartels empfiehlt ein Posting davor, lieber
1206 statt 0805 einzusetzen.
Du rätst aber von großen Bauformen ab.

Was nun? Verwirrt...

--
Olav Wölfelschneider usenet04q02@wosch.teratronik.com

 

[Olav Wölfelschneider]

On Sun, 20 Jun 2004 11:29:48 +0200, Olav Wölfelschneider
usenet04q02@wosch.teratronik.com> wrote:
Ein X7R Chip-Condensator 100nF 63V 0805 hing als Blocker

Oliver Bartels wrote:

Die 100nF Teile will man in 0805 nur in 25V Ausführung

Lese ich daraus jetzt, daß für die 5V Schiene ein
25V 100nF X7R als Blocker besser als ein 63V 100nF X7R ist?

Ganz brandgefährliche Kombination, 0805 mit 100nF am 300W
Netzteil, wie Du selber gemerkt hast ...

Jep, das sehe ich ein. Davon muß ich jetzt noch den Chef
überzeugen...

Gruß,
--
Olav Wölfelschneider usenet04q02@wosch.teratronik.com

 

[Rafael Deliano]

Was nun? Verwirrt...
Beliebige Bauform soo vorsichtig einlöten daß Bauteil

dabei nicht kaputtgeht und bei Kurzschluß eben abraucht.
Abrauchen ist ohnehin besser als bei schwachem Netzteil
Semi-Kurzschluß suchen. Oder bei Kerko der optisch
vorhanden ist, aber elektrisch keinen Kontakt macht
sich über das sporadische Fehlverhalten des zugehörigen
ICs wundern.

MfG JRD

 

[Oliver Bartels]

On Sun, 20 Jun 2004 20:30:06 +0200, Olav Wölfelschneider
<usenet04q02@wosch.teratronik.com> wrote:

Lese ich daraus jetzt, daß für die 5V Schiene ein
25V 100nF X7R als Blocker besser als ein 63V 100nF X7R ist?
Mehr Spannungsfestigkeit im Datenblatt schadet im Prinzip

zwar nie, aber ich täte die 0805 63V Teile auch nur mit max.
25V abzüglich 50% Marge einsetzen.

Einfach so aus Erfahrung und wegen dem, was man so hört ;-/

( Und dann kann man ggf. für die 5V oder 3,3V auch gleich
die 25V Teile nehmen, wegen dem Geldbeutel. )

Das ganze Thema kommt regelmäßig immer wieder auf,
offenbar wird das Dielektrikum für diese Art von Werkstoff
am Ende in der kleinen Bauform zu dünn.

Auch hier gilt wieder: Die Physik ist die Physik ist ...

Und die Energie im Kondensator ist W = C/2 U^2,
d.h. für das Argument mit dem fetten Elko kann man
sich bei hohen Spannungen wegen dem Quadrat
nicht allzuviel kaufen. Und bekanntlich neigen Elkos
unter miesen Bedingungen noch schneller zum Abschied
und Tantals wegen fehlender Schaltfestigkeit gleich
dreimal, die bringen eine richtig schöne Stichflamme.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

 

[Oliver Bartels]

On Sun, 20 Jun 2004 20:26:01 +0200, Olav Wölfelschneider
<usenet04q02@wosch.teratronik.com> wrote:

Hoppla, Oliver Bartels empfiehlt ein Posting davor, lieber
1206 statt 0805 einzusetzen.
Du rätst aber von großen Bauformen ab.
Korrekt löten und mechanisch richtig behandeln ist eine Sache,

von der Mechanik sind die kleinen Bauformen naturgemäß
robuster.

Elektrischer Ärger wegen hoher Energiedichte ist ein anderes
Thema, die wird durch die große Bauform entschärft.

In Deinem Fall mit einem 300W Netzteil als Quelle und
relativ hoher Betriebsspannung ist mir das dickere
Dielektrikum der großen Bauform wesentlich sympathischer,
meine Kristallkugel meint, dass Du eher das bekannte
elektrische Problem mit den kleinen Kerkos mit großer
Kapazität hast als ein mechanisches Problem.

Bei 300W bereitgestellter Leistung reicht halt der kleinste
Isolationsfehler, damit es knallt. Und ein dickeres Dielektrikum,
das unkritischer im Herstellungsprozess ist, bietet IMHO
hier mehr Sicherheit.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

 

[O. Wölfelschneider]

Oliver Bartels wrote:

meine Kristallkugel meint, dass Du eher das bekannte
elektrische Problem mit den kleinen Kerkos mit großer
Kapazität hast als ein mechanisches Problem.

Kristallkugel... *grins*

Ok, es gibt also wie allzu oft zwei Schwierigkeiten
abzuwägen.

Was anderes... nochmal Kerkos:

Background: Der L6219 hat sich mit seinen bipolaren
Endstufen als zu verlustreich herausgestellt, das Ding
lässt sich einfach nicht gescheit kühlen. Ich habe daher
nun den Allegro A3977 eingesetzt. Bin begeistert: Sequenzer
schon drin, alle möglichen protection features und die
DMOS werden auch nur lauwarm. (Gegen den Chip kann IMHO
Trinamic gleich zuhause bleiben.)

Ok, ich brauche ca. 1uF über dem 0.47R Stromshunt. Offiziell
fallen über dem Ding nur 0,5V ab. Nun sind geschaltete
Motorspulen aber nicht sehr freundlich.
Würdet ihr da einen X7R nehmen, oder lieber einen Elko?

Der Shunt hängt, wie üblich, zwischen GND und dem unteren Ende
des H-Brückenzweigs.

Die Allegro FAQ rät hier zu 100nF. Da habe ich aber noch ordentliche
Spikes auf dem Scope. Irgendwie fühlt sich das ganze mit 1uF besser
an, dann zeigt das Scope auch nur leicht gewellte Signale.

Dem Chip würden die 100nF auch reichen, weil er schlau genug ist nach
dem Schalten etwas zu warten, bevor er eine Messung macht. Ich würde
die Spikes aber gerne trotzdem sauber wegfiltern.


Danke an alle!
Gruß, Olav

 

[Oliver Bartels]

On Mon, 21 Jun 2004 09:49:39 +0200, "O. Wölfelschneider"
<usenet04q02@wosch.teratronik.com> wrote:

Dem Chip würden die 100nF auch reichen, weil er schlau genug ist nach
dem Schalten etwas zu warten, bevor er eine Messung macht. Ich würde
die Spikes aber gerne trotzdem sauber wegfiltern.
I.a. ziehen diese IC's an den Messpunkten doch kaum Strom.

Was spricht denn gegen eine C/R/C Tiefpass Kombination
statt irgendwelchen Monster-Kondensatoren ?

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

 

[MaWin]

O. Wölfelschneider <usenet04q02@wosch.teratronik.com> schrieb im Beitrag <cb63ul$h2q$00$1@news.t-online.com>...

Ok, ich brauche ca. 1uF über dem 0.47R Stromshunt.

Warum direkt parallel zum Stromshunt ? Geht nicht ein R davor:

|
+-R-+- Messeingang
Shunt C viel kleinerer C mit viel geringerer Strombelastung
+---+--
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Martin Lenz]

Am Sun, 20 Jun 2004 12:23:12 +0200 hat Oliver Bartels
<spamtrap@bartels.de> geschrieben:

On Sun, 20 Jun 2004 11:29:48 +0200, Olav Wölfelschneider
usenet04q02@wosch.teratronik.com> wrote:
Ein X7R Chip-Condensator 100nF 63V 0805 hing als Blocker
Mit dieser Spec. gelten SMD Kondensatoren als kritisch,
Du bist nicht der Erste, der damit Probleme hat.

Die 100nF Teile will man in 0805 nur in 25V Ausführung
auf z.B. (max ;-) 5V als Abblock-C's einsetzen, alles darüber ist

Ich würde mir wünschen, daß die Hersteller die Teile praxisgerecht
spezifizieren - oder hat hier auch schon PMPO zugeschlagen?
--
Martin

 

[O. Wölfelschneider]

Oliver Bartels wrote:

I.a. ziehen diese IC's an den Messpunkten doch kaum Strom.
Was spricht denn gegen eine C/R/C Tiefpass Kombination
statt irgendwelchen Monster-Kondensatoren ?

Leider nicht, weil der Messeingang und das Source des
Treibertransistors auf dem Chip verbunden sind. Sonst
hätte ich das natürlich mit RC gemacht.

Das hat der Hersteller ungeschickt gelöst, aber der
Chip ist ansonsten echt gut...

Gruß, Olav

 

[Joerg]

Hallo Olav,

Bei zu kleinen Bauformen waere auch ich skeptisch. There is no free
lunch

Besonders sollte man aber bei einem Schaltnetzteil vom Kondensator
Hersteller die ESR Daten und den maximal zuelaessigen Ripple Current
erfahren. ESR braucht man, um ueberschlaegig zu sehen, wie heiss er
werden koennte. Beim Ripple Current sollte man drunter bleiben oder es
braucht eben mehr als einen Kondensator. Wenn diese Daten nicht
verfuegbar sind, sollte man den Hersteller wechseln.

Am Rande: Mir ist mal einer bei HF Last abgeglueht. Das interessante
war, dass aus der weisslichen Keramik gruenes Glas wurde. Sah eigentlich
sehr schick aus und ich habe ihn eine Weile behalten.

Deshalb mal wieder mein dringendes Anraten: Zumindest Schutzbrille
benutzen.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com