Induktivitäten ähneln eher einem Widerstand in Reihe mit einer idealen Induktivität. Widerstände können auch Induktivitäten sein, und Kondensatoren sind nicht einfach nur eine Kapazität in einem Gehäuse. In der Realität ist kaum etwas mit der Elektronik so einfach und einfach, wie die grundlegende Theorie Sie glauben machen möchte. [Tahmid Mahbub] maß einen Elektrolytkondensator mit einem LCR und bemerkte es misst 19 uF, obwohl das Gerät für 470 uF ausgelegt ist. Dies lag daran, dass solche Teile normalerweise bei niedrigen Frequenzen spezifiziert werden und bei lediglich 100 kHz gemessen wurde Weg, außerhalb der erwarteten Spezifikation. [Tahmid] geht ziemlich detailliert darauf ein, wie man das Ersatzschaltbild eines typischen Elektrolytkondensators modelliert und wie man etwas genauer bestimmen kann, was zu erwarten ist.

Die grundlegende Ersatzschaltung für einen Kondensator besteht aus einem Reihenwiderstand und einer Induktivität, die die Anschlussleitungen und alle internen Laschen auf den Platten abdeckt. Ein großer Parallelwiderstand modelliert die Leckage durch das Dielektrikum in Reihe mit der idealen Kapazität, die für die Selbstentladungseigenschaft des Kondensators verantwortlich ist. Allerdings ist dieses Modell für einige Anwendungsfälle noch zu einfach. Ein interessanteres Modell, links dargestellt, besteht aus einer Leiter verteilter Kapazitäten und zugehörigen Widerständen, die beim Übergang von C1 zu C5 zu einer zunehmend längeren zeitkonstanten Komponente führen. Dies ähnelt eher der linearen Struktur des Kondensators mit seiner aufgerollten Konstruktion. Dieses Modell ist in praktischer Hinsicht schwer anzuwenden, da die Werte für die Komponenten aus einem physischen Teil ermittelt werden müssen. Dennoch ist es hilfreich zu verstehen, warum solche Kondensatoren eine weitaus schlechtere Leistung erbringen, als man es von einem einfachen äquivalenten Modell erwarten würde, bei dem nur die Anschlussleitungen berücksichtigt werden und kaum etwas anderes.

Um echte Antworten mit praktischer Anwendung zu erhalten, ist es, wenn Schlüsseldaten nicht veröffentlicht werden, notwendig, Ihre Teile zu charakterisieren, und genau das hat [Tahmid] als nächstes getan. Mit dem hervorragenden Digilent Analog Discovery Tool wurde ein Messaufbau erstellt, um die Reaktanz-Frequenz-Charakteristik zu bestimmen und eine Schätzung für die parallel geschalteten Kapazitäts- und Induktivitätskomponenten vorzunehmen. Direkt am Bildschirm kann die Reaktanz bei etwa 40 kHz stark abfallen, was der Eigenresonanzfrequenz entspricht. Dies ist die Frequenz, die Sie unbedingt meiden müssen, wenn Sie in Ihrer Anwendung auch nur annähernd an die angegebene Kapazität herankommen wollen. Da [Tahmid] einen getakteten Abwärtswandler entwarf, der bei etwa 80–200 kHz arbeitete, wäre die Verwendung dieses Teils in der Eingangsschaltung eine schlechte Nachricht – die gewünschte Spannungswelligkeit von 23 mVpp würde eher 463 mVpp entsprechen, und das ist einfach nicht der Fall wird großartig funktionieren. Zeit, die elektrolytischen Teile vorsichtig wieder in den Teilebehälter zu legen, um auf eine andere Anwendung zu warten.

Der nicht ganz so bescheidene Kondensator ist ein viel komplizierteres Teil, als es auf den ersten Blick aussieht. Es wurden ganze Bücher über sie geschrieben, aber für einen kurzen Rundgang durch die Geschichte: Schauen Sie sich das zuerst an. Möchte um Ihre eigene Elektrolyte? Kein Problem. Was ist mit wann? sie werden schlecht?

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• Quelle: https://hackaday.com/2024/04/01/why-is-my-470uf-electrolytic-cap-more-like-20uf/