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

door Hans Op den Camp @, Leusden, 29.01.2020, 19:38 (1548 dagen geleden)

Geachte forumlezers,

Voor het reviseren van oude bekerelco's gebruik ik sinds jaar en dag elco's van Jukebox Revival. Deze bevallen mij uitstekend en ze gaan voor het doel waar ik ze voor gebruik erg lang mee.
Bij de laatste bestelling van elco's van 47uF-450V-105 graden C viel het mij op dat de geleverde elco's nog maar half zo groot zijn dan die van een eerdere bestelling.

Moet ik mij zorgen maken over de betrouwbaarheid of is dit het gevolg van het voortschrijden der techniek?

[image]

--
Met vriendelijke radiogroet, Hans

[image]

Elco's worden steeds kleiner

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem / Delft, 29.01.2020, 19:52 (1548 dagen geleden) @ Hans Op den Camp
Bewerkt door Maarten Bakker, 29.01.2020, 20:11

Aan de hand van het merk en de reeksaanduiding kun je de technische gegevens opzoeken. Het voornaamste probleem van miniaturisering is dat de impedantie en (daarmee) de toegelaten piekstroom hoger respectievelijk lager worden. In principe zeggen de afmetingen niet zoveel over de levensduur zolang je binnen de maximale parameters blijft.

Kun je eens aangeven om welke merken en reeksen het gaat? De grote zijn van Yageo, reeks SEK zo te zien. Die zoek ik alvast eens op.

P.S. Lange dunne elco's, zoals in TV-voedingen gebruikt, zijn vaak gunstiger als je oude bekers wilt restuffen, maar ook daar geldt dat je de databladen moet raadplegen. Verkopers doen dat vaak niet voor je.

YAGEO SEK:
47u 450V 1000h
max. surge-spanning 500V
(afm 16x36) Irmax@120Hz = 300mA
(afm 18x40) Irmax@120Hz = 360mA

De maximale rimpelstroom geldt bij 105 graden omgevingstemperatuur, net als de 1000 uur levensduur. Uit de losse pols zou ik zeggen dat 360mA meestal wel genoeg zal zijn, zeker omdat je een stuk koeler blijft. De invloed van temperatuur op levensduur is een factor 2 voor elke 10 graden. Bij lagere temperaturen heb je wat ruimte voor een hogere rimpelstroom, maar dan wordt de levensduur waarschijnlijk niet gehaald (o.a. door zelfopwarming waardoor de kerntemperatuur hoger wordt dan door de fabrikant berekend).

P.S. Dezelfde manier van rekenen wordt bij de meeste moderne elco's gebruikt. Bij oude elco's kan het anders zijn. Bijvoorbeeld een maximale temperatuur van 75 graden, en parameters opgegeven bij 25 graden. Dat kan soms lastig zijn met vergelijken. Bij twijfel neem je de moderne elco met de hoogst beschikbare specificaties. Yageo valt wat specificaties betreft meestal in het redelijk goede budgetsegment. Er is beter, en je moet geen slechtere willen kopen.

Elco's worden steeds kleiner

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem / Delft, 30.01.2020, 12:45 (1548 dagen geleden) @ Maarten Bakker

Nog vergeten: die 1000h van de Yageo SEK is opzich best kort voor een moderne elco. Iets duurdere types doen vaak al 2000-5000h.

Elco's worden steeds kleiner

door Piet van der Pol @, Alblasserdam, 30.01.2020, 09:16 (1548 dagen geleden) @ Hans Op den Camp

De belangrijkste parameter voor de levensduur van een elco is de temperatuur. De moderne elco's hebben een veel lagere ESR dan de oude elco's. Daarom kunnen ze bij kleine afmetingen toch een behoorlijke rimpelstroom voeren, zonder erg warm te worden.
Als je, zoals Maarten al aangaf, de toegestane rimpelstroom opzoekt, en daarnaast in je schakeling de rimpelstroom ook een keer daadwerkelijk gaat meten, kun je zien, of je problemen kunt verwachten. Maar je kunt een kale elco ook eerst voorlopig in je schakeling inbouwen, en de temperatur meten tijdens bedrijf. Zolang de elco in je schakeling niet warm wordt, heb je geen probleem.

Piet

Elco's worden steeds kleiner

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem / Delft, 30.01.2020, 12:37 (1548 dagen geleden) @ Piet van der Pol
Bewerkt door Maarten Bakker, 30.01.2020, 12:43

Grotendeels mee eens, maar je eerste zin is gevaarlijk voor mensen die niet verder lezen, en dat moderne elco's een lagere ESR hebben is niet helemaal zeker en ook niet altijd maatgevend.

Eerst het gevaar: "de temperatuur is het belangrijkst", dus elke 105 graden elco volstaat. Dat is een erg hardnekkig misverstand geweest toen de meeste reparateurs van moderne apparaten nog niet wisten wat ESR was. Stop er maar een 105 graden elco in, en het is goed. Dat bedoel je natuurlijk niet, maar er gaan altijd mensen zijn die niet verder lezen. Voor de kenners: o.a. de primaire elco's van de CP110 waren berucht. Een brandhoutelco overleefde het nog geen uur op die plek.

ESR en rimpelstroom. Een lagere ESR betekent een hogere toegelaten rimpelstroom. Maar een grote elco die door betere afvoer minder last heeft van zelfopwarming, zou best eens een hogere rimpelstroom mogen hebben zonder dat de ESR lager is.

ESR en afmetingen. Bij een grotere behuizing kan de ESR lager zijn door de grotere oppervlakte van de opgerolde inhoud. In moderne datasheets staat de ESR vaak opgegeven als functie van de afmetingen. Tussen verschillende series elco's zit natuurlijk wel verschil, maar oude bekertypes komen er niet altijd zo slecht af, vergeleken met moderne miniatuurtypes.

Verder wordt van elco's die voor 120Hz bedrijf bedoeld zijn, vaak niet eens de ESR opgegeven. Rimpelstroom is de belangrijkste parameter voor de ontwerpers van de betreffende schakelingen.

En tenslotte: ESR kun je eigenlijk niet eenvoudig meten, je meet in principe de impedantie. Dat is ook wat Panasonic opgeeft in de databladen van low-ESR elco's.

Elco's worden steeds kleiner

door John Hupse † ⌂, Schoonhoven, 30.01.2020, 14:09 (1548 dagen geleden) @ Maarten Bakker

de vraag van Hans interpreteer ik als volgt: "welke rol speelt de maat van een elco bij gebruik als een afvlakelco in een oude radio".

In dat geval loopt er een rimpelstroom van 50 of van 100 Hz (resp. enkelzijdige gelijkrichting of dubbelzijdige gelijkrichting). Het eerste is gebruikelijk bij AC/DC toestellen, het tweede bij AC toestellen.

Wat betreft het begrip ESR, dat betreft zeker niet de impedantie die je meet aan een elco. Het gaat bij ESR uitsluitend om de serieweerstand die als het ware is ingebouwd in de elco. ESR = Equivalent Series Resistance. De ESR meet je gewoonlijk met een meetbrug en bij een bepaalde frequentie (liefst 50 of 100 Hz voor onze toepassing). Tegenwoordig bestaan er natuurlijk ook digitale meters voor die vaak op een andere manier meten, maar dat gaat meestal mis wanneer de ESR wat groter is (b.v. bij elco's die geschikt zijn voor wat hogere spanningen).

Wat is nu het belang van die ESR. Het gaat hier om het vermogen dat door de elco wordt omgezet in hitte. Wanneer de rimpelstroom b.v. 400 mA is, en de ESR is b.v. 10 ohm dan is er een verlies binnenin de elco van IxIxR = 0,4 x 0,4 x 10 = 1,6 Watt. Dit verlies wordt geheel omgezet in hitte, binnenin de elco.

Het zal duidelijk zijn dat deze hitte moet worden afgevoerd, anders raakt de elco binnen de kortste keren defect. Bij een relatief grote elco (die vaak ook nog is vastgeschroefd op het chassis) gaat de warmteafvoer erg goed. Zo'n veel kleinere moderne elco heeft daar veel meer moeite mee. Van belang is de omgevingstemperatuur (105 graden Celcius is veel te heet, er is dan geen temperatuurspeling meer, water kookt immers bij 100 graden, onder enige druk bij 105 graden). Een omgevingstemperatuur van 70 graden is wel realistisch, je hebt dan een speling van 35 graden zodat enige warmteafvoer nog tot stand kan komen. Ten onrechte meent men vaak dat de opdruk "105 graden" een bepaalde kwaliteit aangeeft, maar het is slechts de maximale temperatuur die een elco die water bevat fysiek aankan ("grenstemperatuur" ). Een 105 graden type kan dus veel korter meegaan vergeleken met een 70 graden type, en in de praktijk is dit inderdaad vrijwel steeds het geval.

Verder is de grootte van de elco bepalend. Een elco met een buitenoppervlak van 10 cm2 raakt nu eenmaal twee maal zo veel warmte kwijt als eentje met een buitenoppervlak van 5 cm2.

Gebrek aan vertrouwen in kleine en zeer kleine elco's is dus zeer begrijpelijk en terecht. De technische vooruitgang bestaat natuurlijk wel, maar leidt helaas niet altijd tot verbetering bij gebruik binnen een specifieke toepassing.

In 99 van de 100 gevallen worden de eisen die aan de vervangende elco worden gesteld niet eens vooraf berekend, laat staan dat er wordt gekeken naar de geschiktheid van de vervangende elco. De reparatieprocedure verwordt dan tot een gok met onbekende afloop.

--
http://www.hupse.eu/radio

Elco's worden steeds kleiner

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem / Delft, 30.01.2020, 15:50 (1547 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.

Elco's worden steeds kleiner

door Fons Vendrik ⌂ @, Ter Aar, 30.01.2020, 15:53 (1547 dagen geleden) @ John Hupse †

Wanneer de rimpelstroom b.v. 400 mA is, en de ESR is b.v. 10 ohm dan is er een verlies binnenin de elco van IxIxR = 0,4 x 0,4 x 10 = 1,6 Watt. Dit verlies wordt geheel omgezet in hitte, binnenin de elco.

John, is een rimpelstroom van 400 mA wel héél erg groot genomen m.b.t. ons toepassingsgebied?

--
Groeten van Fons

"Het leven van een elektronicus gaat niet over rozen."

Elco's worden steeds kleiner

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem / Delft, 30.01.2020, 16:05 (1547 dagen geleden) @ Fons Vendrik
Bewerkt door Maarten Bakker, 30.01.2020, 16:14

Ik denk dat dat wel de ordegrootte is van wat oude bekerelco's mogen hebben. Ik heb in o.a. Erres toestellen Engelse types gezien waar 350mA opgedrukt stond.

Ook moderne elco's zitten in die buurt, in elk geval de types die voor dit soort toepassingen bestemd zijn. De Yageo's die ik aanhaal mogen 300mA resp. 360mA hebben. Het zou zomaar kunnen dat de kleintjes die Hans ernaast heeft staan, minder mogen hebben.

De ESR van 10 ohm uit het voorbeeld, lijkt me op het eerste gezicht wel wat hoog, ik denk dat dat in de categorie brandhoutcondensatoren zou vallen.

Ik ben geen held in de bijbehorende berekeningen helaas (ik geloof dat ik laatst een vrij simpele formule zag voor de rimpelstroom, maar ik ben hem vergeten te noteren), dus vandaar dat ik me bij dit soort dingen eerst richt op wat de oorspronkelijke elco's mochten hebben en dan zit je wel in de buurt (ook al zijn er mogelijk wel verschillen in omstandigheden waarbij die rimpel is gespecificeerd).

Elco's worden steeds kleiner

door Armand @, 30.01.2020, 16:56 (1547 dagen geleden) @ Maarten Bakker
Bewerkt door Armand, 30.01.2020, 17:02

""Het zou zomaar kunnen dat de kleintjes die Hans ernaast heeft staan, minder mogen hebben""

Die blauwe kleintjes zijn van "jb capacitors"(de gele C's die Jukebox Revival verkoopt) reeks JRB.
Gegevens/datasheet zijn hier te vinden http://www.jbcapacitors.com/Aluminum-Electrolytic-Capacitors/JRB-105-Leaded-Radial-Alum...

Groeten, Armand

Elco's worden steeds kleiner

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem / Delft, 30.01.2020, 17:36 (1547 dagen geleden) @ Armand

Da's de eerste keer dat ik een temperatuurcoefficient bij de rimpelspanning zie staan, netjes! Bij 70 graden (en lager) mogen ze 1,96 keer zoveel rimpel hebben, en die is met 400mA bij 105 graden toch al best netjes. En dan nog eens 2000 uur levensduur tegenover de 1000 uur van de Yageo's.

Afmetingen 16x25 tegenover 18x40 van de Yageo.

Ziet er op papier in elk geval goed uit en beter dan de Yageo.

Ik ga ook nog wel even op zoek naar de specs van de elco's die ik de laatste keer gebruikt heb.

Elco's worden steeds kleiner

door John Hupse † ⌂, Schoonhoven, 30.01.2020, 19:59 (1547 dagen geleden) @ Maarten Bakker

Bij 70 graden (en lager) mogen ze 1,96 keer zoveel rimpel hebben, en die is met 400mA bij 105 graden toch al best netjes.

dat wordt meestal niet opgegeven omdat dit bij elke aluminium elco zo is. De levensduur blijft dan wel 2,7 maand omdat het inwendige van de elco dan nog steeds 105 graden wordt. Je krijgt niets voor niets in 't leven...

Omdat de meeste mensen een wat langere levensduur wensen kan je het verschil tussen 105 en 70 ook gebruiken om de levensduur met een faktor 10 te verlengen. Voor zo'n 2.000 uur geval wordt dat dan 20.000 uur (2,2 jaar). De max. rimpel is dan 200 mA.

Wanneer je een gemiddeld radiotoestel van rond 1960 bekijkt, b.v. een Saba Freudenstadt met FM met één EL84 eindbuis kom je uit op een totale anodestroom van 85 mA, en een rimpelstroom van circa 105 mA. Met dit soort sommetjes kan je wat gevoel opbouwen voor de elco materie.

Bij de U-toestellen ligt het allemaal wat ongunstiger, de gelijkrichter heeft een kleinere openingshoek waardoor de RMS-waarde van de rimpel hoger uitpakt. Bovendien wordt het binnenin zo'n toestel ook nog vrij heet. Philips gebruikte indertijd hiervoor meestal elco's met een vrij lage werkspanning en een vrij hoge rimpelstroom (de ESR wordt beduidend hoger bij hogere werkspanning omdat de isolatielaag dan dikker is en daardoor meer verliezen gaat vertonen).

--
http://www.hupse.eu/radio

Elco's worden steeds kleiner

door John Hupse † ⌂, Schoonhoven, 30.01.2020, 16:34 (1547 dagen geleden) @ Fons Vendrik

opgaven bij veel hogere frequenties dan 100 Hz hebben voor ons doel inderdaad weinig waarde (zoals Maarten al zegt).

Wat jij zegt klopt natuurlijk ook, 400 mA rimpel is voor een relatief licht uitgevoerd oud radiotoestel een nogal hoge waarde. Maar bij een luxe stereo radiotoestel met EL84 balans eindtrappen (totaal dus 4 maal EL84) zit je daar al snel op.

Laten we eens kijken naar een wat lichter uitgevoerd toestel, een Aetherkruiser AK380. Stel dat we om de een of andere reden de eerste afvlakelco (vaak wordt die "bufferelco" genoemd) willen vervangen. De capaciteit is 25 uF en de werkspanning is 320 volt. Piekspanning is 400 volt (tijdens het aanzetten van het toestel meet je deze spanning met een voltmeter).

De eindbuis is een 9 Watt EBL1 die op slechts 6 Watt staat ingesteld door de fabrikant. De anodestroom kan je meten via de luidsprekeraansluiting, deze is 30 mA. Dus een vrij "lichte" schakeling. We maken nu de aansluitdraden van de elco los, en meten de rimpelstroom. Ik heb vrij recent in China een nieuwe multimeter aangeschaft (AN8008, kost nog geen 15 euro incl. portokosten) waarmee je de noodzakelijke RMS mA-meting kunt uitvoeren. De rimpelstroom blijkt 60 mA te zijn. Voor alle zekerheid meet ik nog de spanning over de elco, deze is bijna 300 volt. Iets hoger dan opgegeven, netspanning is hier 230 volt.

We weten nu tenminste wat we nodig hebben, een 25 uF elco, geschikt voor minimaal 400 volt en geschikt voor een rimpelstroom van minimaal 60 mA bij 100 Hz.

--
http://www.hupse.eu/radio

Elco's worden steeds kleiner

door kris @, Gent België, 31.01.2020, 23:07 (1546 dagen geleden) @ John Hupse †


We maken nu de aansluitdraden van de elco los, en meten de rimpelstroom. Ik heb vrij recent in China een nieuwe multimeter aangeschaft (AN8008, kost nog geen 15 euro incl. portokosten) waarmee je de noodzakelijke RMS mA-meting kunt uitvoeren. De rimpelstroom blijkt 60 mA te zijn. Voor alle zekerheid meet ik nog de spanning over de elco, deze is bijna 300 volt. Iets hoger dan opgegeven, netspanning is hier 230 volt.

De fout die een analoge niet RMS meter maakt tov een RMS meter valt over het algemeen wel mee. Het hang af van de geleidingshoek van de gelijkrichter. Bij buis en selenium gelijkrichters is die hoek voldoende groot om de meetfout onder de 10% te houden , althans mijn ervaring.

rest me nog een vraag: hoe staat de RMS-A meter ingesteld voor die meting?


groeten

Kris

Elco's worden steeds kleiner

door John Hupse † ⌂, Schoonhoven, 01.02.2020, 10:15 (1546 dagen geleden) @ kris
Bewerkt door John Hupse †, 01.02.2020, 10:22

De fout die een analoge niet RMS meter maakt tov een RMS meter valt over het algemeen wel mee.

Vooral bij gelijkrichters met een kleine tot zeer kleine openingshoek (b.v. de enkelzijdige gelijkrichters in U-toestellen en TV toestellen) loont het de (kleine) moeite om een moderne multimeter met RMS-meting te gebruiken. Je kunt dan immers meteen controleren of het meevalt of niet.

Bij de "normale" dubbele gelijkrichters met een seleencel of dubbele gelijkrichtbuis valt het vaak wel mee, de openingshoek is dan nog redelijk groot en de afwijking ligt vaak tussen de 10 en 20 procent. In die zin dat de echte stroomwaarde steeds hoger ligt dan een conventionele mA meter aangeeft.

Maar nu de aanschafprijs voor een complete (hobby)multimeter met RMS tot onder de 15 euro is gezakt maak ik er gewoon gebruik van.

De instelling voor de genoemde meter is mA - AC - Auto - RMS. In plaats van "Auto" is ook "Manual" mode mogelijk. Het gebruikte rekenalgoritme heb ik zo niet bij de hand, de opgegeven meetnauwkeurigheid is + of - (1,2% + 3). Het aantal uitleesbare "digits" is 4 (0000 tot 9999). De stabiliteit van de uitlezing is zonder meer goed.

[image]

--
http://www.hupse.eu/radio

Elco's worden steeds kleiner

door Anton van den Oever @, Hazerswoude-dorp, 01.02.2020, 17:22 (1545 dagen geleden) @ John Hupse †
Bewerkt door Anton van den Oever, 01.02.2020, 17:28

Maar nu de aanschafprijs voor een complete (hobby)multimeter met RMS tot onder de 15 euro is gezakt maak ik er gewoon gebruik van.

Het is een bekend verschijnsel van dergelijke el cheapo metertjes dat de RMS meting vaak niet is wat het volgens het predicaat RMS zou moeten zijn.
De prijs in ogenschouw genomen is dat op zich natuurlijk geen schande, zelfs de wat sober uitgevoerde modellen van sommige duurdere merken zitten er soms een heel eind naast.
Zo heb ik voor het hand en spandiensten werk een Fluke 116, met ± € 260,- toch zeker niet de goedkoopste.
Toch is deze het jammer genoeg wat RMS betreft regelmatig oneens met de meter die ik beroepsmatig gebruik, een Gossen Metrahit Ultra (± € 880,-)
Op de Fluke staat “True RMS” en op de andere “High Resolution True RMS”, maar of daar nou het verschil in zit……:-)
Zelf mijn werkbank meter, een 5½ digit Agilent U3402A bekijk ik wel eens met een schuin oog als het om de RMS waarde van complexe golfvormen gaat.
Uit ervaring en in vergelijk met andere instrumenten weet ik dat de Metrahit gelijk moet geven, maar dat zijn meters die je niet zo gauw even voor de hobby koopt.
Met zo’n chinees metertje is het dus nog maar de vraag wat je werkelijk meet, maar ik zou er zeker niet blind op vertrouwen.
Ik meen dat een dergelijke discussie is al eens is gevoerd bij de kalibratie (en dus het meten van de gloeispanning) van de μTracer. (PWM signaal)
Waarschijnlijk vertel ik niks nieuws, maar toch...
m.vr.gr.
Anton van den Oever

Elco's worden steeds kleiner

door Goldline @, Oranjedorp, 30.01.2020, 10:10 (1548 dagen geleden) @ Hans Op den Camp

Ga er van uit dat een elko die primair gebruikt wordt in een schakelende voeding
(na brugcel op het lichtnet) ruimschoots geschikt zijn voor jouw toepassing.
meestal kom je bij grotere waarden in "snap in" uitvoeringen.

--
Cees PA1DBA

Elco's worden steeds kleiner

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem / Delft, 30.01.2020, 12:26 (1548 dagen geleden) @ Goldline

Bij die snap-in types zit hem ook het probleem. Die voldoen altijd wel, maar kun je niet altijd netjes wegwerken. Vandaar dat miniatuurtypes verleidelijker zijn, maar daar wordt ook veel brandhout verkocht.

Elco's worden steeds kleiner

door Balynka @, Wuustwezel, 30.01.2020, 17:18 (1547 dagen geleden) @ Hans Op den Camp

Hans,

Heb onlangs zulk een elko hersteld, het ganse binnenwerk eruit gehaald en 2 nieuwe caps (was 2x 50uf) erin geplaatst.
Vond het zelf geen perfecte herstelling daar ik de aansluit poten heb los geboord om hieraan te kunnen solderen, de binnen kant is schijnbaar niet soldeerbaar.
Hoe maak jij de verbinding tussen de aansluit poten en de nieuwe caps?
Heb de behuizing ook doorgezaagd om deze open te krijgen, Is dat de interessantste manier of kan dat ook beter?

mvg Ruddy

Elco's worden steeds kleiner

door Florick Wibier @, Gennep Noord Limburg, 30.01.2020, 18:08 (1547 dagen geleden) @ Balynka

Dat ligt erg aan het soort elco's,

Bij de meeste Philips elco's met schroefmontage kan je een slangenklem om de huls zetten en dan met een schroevendraaier de flens ombuigen. Bij tips& trucs staat volgens mij nog wat over

Amerikaanse Twist-Lock condensatoren zoals gevonden in tekscopes is wat moeilijker.

Verder: in mijn ervaring zijn de meeste High reliability condensatoren beduidend zwaarder en groter dan de goedkopere 85C gevallen.

Ik ben zelf groot fan van VISHAY/Roederstein en Nichon. Maar Epcos en nog wat andere merken maken ook goed materiaal.

Ik repareer apparatuur waar ik vaak de condensatoren preventief vervang, voor de kleine meerprijs zet ik er dan meestal en goede condensator in. Denk dan aan 8-10000 uur bij 105C

Gr,
Florick

Elco's worden steeds kleiner

door Anton van den Oever @, Hazerswoude-dorp, 30.01.2020, 23:09 (1547 dagen geleden) @ Hans Op den Camp

Moet ik mij zorgen maken over de betrouwbaarheid of is dit het gevolg van het voortschrijden der techniek?

Het verkleinen van de afmetingen is eerder kunst dan vooruitgang der techniek, beter worden ze er in ieder geval niet op.
Mijn ervaring met het meeste van dat verre oosten spul is dat het gewoon rotzooi is, niet meer en niet minder.
Beroepsmatig gebruik ik de laatste jaren vrijwel uitsluitend elektrolytische condensatoren van Kemet.
Vooral fijn vanwege de uitstekende specificaties en zeer duidelijke info.
Voor wat betreft de diameter vermelden ze het volgende op hun data sheets:
Operational life:
Diagram only valid for 20 mm case size.
16 mm case size: 0.67 x diagram value
13 mm case size: 0.44 x diagram value
10 mm case size: 0.37 x diagram value

Zoals je ziet in het geval dat de diameter met de helt afneemt, gaat de levens met zowat 2/3 naar beneden. :-(

Als voorbeeld de data van Kemet voor de condensatoren van Hans (47 μF/450V, data sheet vind je hier: KLIK)
Een levensduur van 27500 uur bij een rimpelstroom van 377 mA (100 Hz!) en 105 ˚C
Die 105 ˚C komt in de praktijk bij een buizen radio natuurlijk niet voor, als je er dan een natte vinger op zou leggen hoort je gesis en dat ben ik nog nooit tegengekomen de afgelopen 50 jaar.
De eerlijkheid gebied mij wel om 1 niet geheel onbelangrijk nadeel ervan te vermelden: met de afmetingen van 20 x 46 mm passen ze meestal niet in een oude elco behuizing. :-D
m.vr.gr.
Anton van den Oever

Elco's worden steeds kleiner

door John Hupse † ⌂, Schoonhoven, 31.01.2020, 13:53 (1547 dagen geleden) @ Anton van den Oever

Die 105 ˚C komt in de praktijk bij een buizen radio natuurlijk niet voor, als je er dan een natte vinger op zou leggen hoort je gesis en dat ben ik nog nooit tegengekomen de afgelopen 50 jaar.

de veronderstelling is vaak dat die 105 graden de maximale omgevingstemperatuur is. Dat is niet zo, het radiotoestel zou in dat geval immers oververhitte stoom uitblazen. Het gaat om de grenstemperatuur die binnenin het onderdeel op den duur ontstaat ten gevolge van de extra warmte die wordt opgewekt via de serieweerstand (dus de ESR). Wanneer deze temperatuur 105 graden wordt is de grens bereikt bij een 105 graden elco.

Bij 105 graden is in feite al een zodanige toename van de ESR ontstaan dat het einde van het onderdeel zeer nabij is. Wanneer je de radio verder laat spelen zal de condensator zichzelf vernietigen.

Bij een omgevingstemperatuur van 105 graden is de maximaal toelaatbare rimpelstroom dus 0 mA. Bij de rimpelstroom die wordt genoemd in de specs zal de temperatuur van het onderdeel per definitie hoger zijn dan de omgevingstemperatuur. Hoe groter het buitenoppervlak hoe beter de koeling, vandaar dat de grootte van belang is.

De door jou genoemde Kemet condensatoren zijn bestand tegen 125 graden, dat betekent dat het elektroliet niet waterig is. Het gaat hier om "Transient Liquid Phase Sintering" (TLPS), een sintertechniek waarbij het elektroliet wordt "opgelost" in een vaste stof. Geen eenvoudige techniek, maar op die manier kan je wel een hoge kwaliteit bereiken. Voor oude radio's werkt dat ook, maar het wordt uit kostenoverwegingen niet of nauwelijks toegepast in ons toepassingsgebied.

--
http://www.hupse.eu/radio

Elco's worden steeds kleiner

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem / Delft, 31.01.2020, 14:38 (1547 dagen geleden) @ John Hupse †
Bewerkt door Maarten Bakker, 31.01.2020, 14:43

De datasheets zijn het niet met je eens. Bij een omgevingstemperatuur van 105 graden en de maximaal toegestane rimpel, leeft de elco minimaal de nominale levensduur. Opwarming van binnenuit is daarin verrekend. Bedenk daarbij ook dat de ESR zakt als de temperatuur hoger is, en andere eigenschappen ook kunnen veranderen. Vandaar ook dat de vermenigvuldigingsfactor voor rimpelstroom bij temperatuur, niet zo triviaal is en de factor 1,96 die ik elders aanhaal, naar mijn indruk niet voor willekeurig welke elco op zal gaan.

Er komt geen stoom uit de radio, en ook niet uit de elco, als je je aan die maxima houdt.Omdat het om een sterke zoutoplossing gaat, ligt het kookpunt van het water hoger dan 105 graden. Na 1000 uur (ik bedoel de nominale levensduur) begin je wel te merken dat hij opdroogt neem ik aan, maar over zo'n lang tijdverloop gaat dat niet met zichtbare stoom.


P.S. Ik zal nog relevante links naar documentatie van Nichicon en/of Panasonic aanbrengen. Het is allemaal best nauwkeurig leeswerk dus ik moet uitkijken dat ik zelf niet ook de mist in ga.

Bij het lezen kom je passages tegen als

The temperature rise "Δto" for a 105oC snap-in terminal type capacitor is approximately 5oC. However, since the equivalent series resistance "Re" of aluminum electrolytic capacitors differs according to the temperature and because the ripple current waveform has many complex frequency components in actuality, we recommend that the temperature rise is actually measured with thermocouples.

Elco's worden steeds kleiner

door John Hupse † ⌂, Schoonhoven, 31.01.2020, 16:53 (1546 dagen geleden) @ Maarten Bakker

The temperature rise "Δto" for a 105oC snap-in terminal type capacitor is approximately 5oC. However, since the equivalent series resistance "Re" of aluminum electrolytic capacitors differs according to the temperature and because the ripple current waveform has many complex frequency components in actuality, we recommend that the temperature rise is actually measured with thermocouples.

Op zich een verstandig verhaal. Er staat eigenlijk "dat de temperatuur van een bepaalde elco 50 graden stijgt ten gevolge van het warmteverlies veroorzaakt door de serieweerstand. Dit is een aanname, of dat werkelijk 50 graden is moet je nameten met een thermokoppel".

Stel nu eens dat de omgevingstemperatuur 105 graden zou zijn. De genoemde temperatuurstijging (50 graden) maakt dat de temperatuur van de elco dan 105 plus 50 = 155 graden Celcius wordt. Vraag: wat is nu de levensduur van het onderdeel? Antwoord: je mag blij zijn wanneer zo'n elco dat een minuut volhoudt. Probeer het maar eens, kost weinig tijd ;-)

Besluit: die 105 graden is de grenstemperatuur van het onderdeel, en niet de omgevingstemperatuur.

Er speelt nog iets, namelijk dat je de genoemde temperatuurverhoging eigenlijk moet meten net voordat het onderdeel het begeeft. In theorie daalt de serieweerstand bij hoge temperaturen, maar in de tijd gezien neemt deze weerstand juist toe. Is een kwestie van veroudering, en is precies de reden van het bekende opbollen en openbarsten van overbelaste elco's. Je kunt het nog iets anders formuleren, een overbelaste elco wordt niet steeds beter, maar juist steeds slechter. Lijkt op zelfvernietiging.

--
http://www.hupse.eu/radio

Elco's worden steeds kleiner

door John Hupse † ⌂, Schoonhoven, 01.02.2020, 10:43 (1546 dagen geleden) @ John Hupse †

De notatie "5oC" die hier door Maarten wordt gebruikt blijkt aanleiding te geven voor misverstanden, blijkt uit de email die ik hierover ontving.

Wat er ook wordt bedoeld (vijftig graden, vijf graden of nog iets anders), voor mijn verhaal maakt het niet uit. Men maakt immers gebruik van een specificatiemodel dat bestaat uit een ideale condensator, in serie met een (ESR) weerstand, zodat berekeningen over de warmtehuishouding er op neerkomen dat je de omgevingstemperatuur en de interne temperatuursverhoging ten gevolge van de rimpelstroom bij elkaar moet optellen. Alleen de werkelijke temperatuur van het onderdeel zegt iets over de levensduur.

--
http://www.hupse.eu/radio

Elco's worden steeds kleiner

door Armand @, 31.01.2020, 14:54 (1547 dagen geleden) @ Hans Op den Camp

""Elco's worden steeds kleiner.
Moet ik mij zorgen maken over de betrouwbaarheid of is dit het gevolg van het voortschrijden der techniek?""

Moderne elco's zullen, afhankelijk van het merk, hoe dan ook minder lang meegaan in een buizenradio.
Beperkende factoren zijn de steeds kleiner wordende afmetingen en de omgevingstemperatuur in een buizenradio waardoor ze sneller zullen uitdrogen.
Het is mooi om kleine elco's in de oude behuizing te stoppen maar voor een buizenradio die je alle dagen laat spelen, is het beter om de oude elco te laten staan en de nieuwe elco's onderaan het chassis te bevestigen.
Er is geen enkele fabrikant die zich nog bezighoudt met het vervaardigen van elco's voor toepassing in buizenapparatuur.Het is immers techniek van weleer.

Groeten, Armand

Elco's worden steeds kleiner

door Ben ⌂ @, Waddinxveen, 31.01.2020, 15:44 (1546 dagen geleden) @ Armand

Helemaal mee eens, was altijd al tegen het uit elkaar halen van een originele elco.
Buiten het nooit onzichtbaar sluiten blijft het daarin verbergen van nieuwe elco's een risico.
Groet, Ben

--
Een helikopter overzicht heeft pas zin als je niet te hoog vliegt.

Elco's worden steeds kleiner

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem / Delft, 31.01.2020, 16:34 (1546 dagen geleden) @ Armand

De elco hoeft niet persé voor een buizenradio gemaakt te zijn. De eisen die schakelende voedingen aan de primaire elco stellen, lijken er op. Alleen door het oprukken van actieve power factor correction in de laatste generaties voedingen, een boost converter op tientallen tot honderden kilohertzen, zal het in de loop van de jaren wel wat minder worden met elco's die specifiek voor 50-120Hz bedacht zijn. Op dit moment zijn ze nog gewoon verkrijgbaar, ook in bekeruitvoering.

Verder heb je leveranciers zoals Jan Wuesten, die specifiek bekerelco's voor buizentoepassingen laten maken. Ik meen bij F+T of Frako.

Ik ben het wel eens met het vermijden van het aanzienlijke risico dat je een "gerestuffde" elco opnieuw moet "doen" als je het niet in 1 keer goed doet.

Elco's worden steeds kleiner

door Frans Hamer @, Den Helder, 31.01.2020, 19:01 (1546 dagen geleden) @ Armand

Dat buizentechniek van weleer is daar ben ik het niet mee eens.
Regelmatig repareer ik buizenversterkers voor gitaren en
daar zijn de spanningen en temperatuur ook hoog tot zeer hoog.
Fender verpakt de voeding elco's zelfs in een
afgesloten stalen behuizing merk elco: IC 500volt 105 0 celcius.
Zelden overleden gezien.
Met vriendelijke groet, Frans Hamer.

Elco's worden steeds kleiner

door Leo Snoeren ⌂ @, Dongen, 31.01.2020, 15:01 (1547 dagen geleden) @ Hans Op den Camp

Ik gebruik deze:

[image]

Hier te koop. Niet de goedkoopste, maar wel een van de betere.

Hoef ik ook over allerlei dingen niet na te denken. En nee, hij past niet in de originele behuizing, maar dit is ook een originele behuizing, dus prima....

--
Met vriendelijke groet,

Leo Snoeren

https://www.rrd.link/ (onder constructie)

leosnoeren(apenslingertje)freedom.nl

RSS Feed van deze thread
powered by my little forum