PCB cok da sart degil.

[Haze]

dielektrik malzeme yuzey alanindan daha onemli, yoksa ureticiler sir gibi saklarmiydi.

 

[clc]

Ben de bir grafik paylaşayım bu konuyla ilgili. Aşağıdaki 47uF 4V bir seramik kapasitörün DC bias altında kapasitesinin nasıl değiştiğinin grafiği. Görüldüğü gibi çalışma gelirimi olan 4V'da kapasite değeri %50'ye düşmüş. Elektrolitik, film kapasitörler ise uygulanan DC bias karşısında stabildir.

27761 eklentisine bak


Seramik kapasitörlerin empedansı bile değişiyor DC bias karşısında. Elektrolitik, film ise yine stabil.
27762 eklentisine bak


Notlarıma baktım, bu konuyla ilgili şöyle bir not almışım: X7R, X5R ve Y5V kapasitörler gerilim, sıcaklık ve zaman karşısında kapasitans stabilitesi gerektiren devrelerde kullanılmamalıdır.

Seçtiğiniz kapasitör sizi yanıltmasın rated voltage da yarısını verecek gibi bir durum yok genellikle, ayrıca bu dc bias olayı pakete de bağlıdır, aynı voltaj ve c de büyüj olan paket genellikle daha iyi performans sağlar.

Söylediğiniz tipte kapasitörler 3lü bir isimlendirme sonucunda çıkıyor, ilk harf düşük sıcaklık, ikincisi yüksek sıcaklık üçüncüsü ise bu sıcaklık aralığındaki kapasite değişimini ifade ediyor. Aldığınız not benim açımdan yanlış/eksik ancak sizin işinizi görüyor olabilir. C açısından stabilite gereken(mesela osilatör devresinde kullanılan bir c) yerlerde o sınıftan bir kapasitör kullanmak istemem, zira sıcaklık değişince C değişir, frekans kayar.

Edit: Şunu da ekleyeyim, ben seramikler de atılabilecek en düşük V yi atmam.

 

[Robotik]

Seçtiğiniz kapasitör sizi yanıltmasın rated voltage da yarısını verecek gibi bir durum yok genellikle, ayrıca bu dc bias olayı pakete de bağlıdır, aynı voltaj ve c de büyüj olan paket genellikle daha iyi performans sağlar.

Örnek olması için rastgele bir kapasitör seçip onun grafiğini paylaştım. Tabiki bir çok faktöre göre değişir bu grafik.

Söylediğiniz tipte kapasitörler 3lü bir isimlendirme sonucunda çıkıyor, ilk harf düşük sıcaklık, ikincisi yüksek sıcaklık üçüncüsü ise bu sıcaklık aralığındaki kapasite değişimini ifade ediyor. Aldığınız not benim açımdan yanlış/eksik ancak sizin işinizi görüyor olabilir. C açısından stabilite gereken(mesela osilatör devresinde kullanılan bir c) yerlerde o sınıftan bir kapasitör kullanmak istemem, zira sıcaklık değişince C değişir, frekans kayar.

Doğru söylüyorsunuz aldığım not eksik olmuş, seramik kapasitörlerin en sık karşılaştığım çeşitleri onlar olduğu için o şekilde genellemiş olabilirim, uzun zaman olmuş bu notu alalı hatırlamıyorum.

 

[Mikro Step]

Simdi elimizde DC bias altinda kapasitedeki degisim grafigi var. 5v icin belli olmasa da kapasitesinin %50 sini kaybettigini varsayabiliriz.
Bu durumda eger 22uFn ihtiyacimiz varsa bu 47uf 5V kapasitoru secersek 22uF kapasite ihtiyacimizi karsilayacaktir.

16v lik kapasitorler icerisinden secim yaparak ta 22uF ihtiyacimizi karsilayabilirdik. Fakat Bizim icin ESR onemli degil mi?

Hangisinde ESR dusukse onu secmek mantikli.

Benim bildigim kapasitor voltaji arttikca ESR degeri de artiyor. ESR nin dusuk ve voltaji yuksek kapasitor lazim oldugunda daha cok para odemek durumunda kaliyoruz.

 

[Mikro Step]

Edit: Şunu da ekleyeyim, ben seramikler de atılabilecek en düşük V yi atmam.

5v, 3v3 gibi besleme icin kullanilan seramiklerden konusuyoruz degil mi?

 

[clc]

5v, 3v3 gibi besleme icin kullanilan seramiklerden konusuyoruz degil mi?

Mesela 3.3V ile beslenen bir entegreye seramik decoupling atacağım diyelim, buraya söylediğiniz gibi 6.3V atmam, yani sorunuzun cevabı evet.

 

[Mikro Step]

Peki neden?

 

[Taçsız Kral Pele]

Mesela 3.3V ile beslenen bir entegreye seramik decoupling atacağım diyelim, buraya söylediğiniz gibi 6.3V atmam, yani sorunuzun cevabı evet.

201-402 gibi minnak kullanım yapmayacaksam bu tarz yere 25V altını hayatta takmam. Çöp fiyatına zaten bunlar eğer değerler uF mertebelerine çıkmıyorsa.

 

[Robotik]

Simdi elimizde DC bias altinda kapasitedeki degisim grafigi var. 5v icin belli olmasa da kapasitesinin %50 sini kaybettigini varsayabiliriz.
Bu durumda eger 22uFn ihtiyacimiz varsa bu 47uf 5V kapasitoru secersek 22uF kapasite ihtiyacimizi karsilayacaktir.

16v lik kapasitorler icerisinden secim yaparak ta 22uF ihtiyacimizi karsilayabilirdik. Fakat Bizim icin ESR onemli degil mi?

Hangisinde ESR dusukse onu secmek mantikli.

Benim bildigim kapasitor voltaji arttikca ESR degeri de artiyor. ESR nin dusuk ve voltaji yuksek kapasitor lazim oldugunda daha cok para odemek durumunda kaliyoruz.

Çalışma gerilimi dışında diğer parametreleri birbiriyle benzer iki adet seramik kapasitör seçtim. Birisi 6.3V, diğeri 16V.
ESR değerleri neredeyse birebir aynı. (başka kılıf veya farklı kapasite değerlerinde farklı olabilir. isteyen olursa diğer parametreleri de değiştirip inceleyebiliriz.) Grafik aşağıda:

 

[clc]

Peki neden?

Çok fazla sebebi var ancak DC bias sebebeplerden birisi. Bunu tam anlamıyla açıklamak zor, ama size neden 5V luk hatta 6.3V elektrolitik attıklarını açıklamaya çalışayım, kabul edeceğinizi düşünmüyorum ancak. Bilgisayar anakartından örnek vermişsiniz, elimde bir data yok ancak sanıyorum ki bir bilgisayar anakartı için 100 bin gibi satış adetleri konuşulur rahatça. Gidip bomu ortaklama amacıyla 12V luk hatta da aynısını kullanayım diyip 16V luk kapasiteye geçip, bir makara eksilttiniz dizgi makinasından(o hacimde birim fiyattaki etkisi komik olur o yüzden bunu hesaplamayacağım) ve biraz lojistik birazcık dizgi maliyeti düştünüz. Karşılığı ne oldu?

Bu kapasitör ikilisini örnek alalım:

https://www.digikey.com/en/products/detail/panasonic-electronic-components/EEU-FC0J101B/2689492

https://www.digikey.com/en/products/detail/panasonic-electronic-components/EEU-FR1C101B/2504097

her devrede 5V hattında 2, 12V hattında 2 kapasitör olduğunu düşünelim

Durum 1: Farklı tipte kapasitörler kullanırım 200k 6.3V 200k 16V luk lazım. 2*5282+2*5445 = 21454USD
Durum 2: Hepsi ortak, 4*5445=21780USD
326USD fark var digikey fiyatına göre.

Mesela 100-200 devre dizdirirken bunu ortaklamak mantıklı olabilirdi çünkü dizgi hattına ekleme yapıyorsun. Aynı şekilde bu sayılarda seramiklerde ortaklamaya gitmek lazım ancak 100K gibi üretim sayılarında birden fazla voltajda ve pakette ama aynı kapasitede kapasitörler kullanman abes olmaz, zira 0.1 cent(evet 1 cent in 10 da biri) fark oluşturuyorsan 1milyon adette 1000usd eder.

ESR içinde ESR sadece voltaj dayanımı ile alakalı bir parametre değil aynı pakette dahi. Hatta şunu da söyleyebilirim ki piyasa 10V 16V 25V olarak satılan seri kapasitörlerin grafiklerini üstüste koyarsanız aslında 10V a kadar olan kısımda birebir aynı karakteri gösterdiğini görebilirsiniz(sadece dc bias için değil bu diğer karakterlere de bakabilirsiniz), dolayısıyla mesela 10V luk ve 25V luk kapasitör 5V bias altında aynı C yi ve ESR yi veriyor olabilir, ama 12V luk hatta 10V luk olanı takamazsınız. Bu yüzden de bu soru çok karışık, tam olarak bu yüzden demek mümkün değil.

 

[Mikro Step]

PC uzerindeki 6.3 elkolara donduk diye yaziyorum.

5v hattindaki kapasitorleri ucuz olduklari icin mi 6.3v yapiyorlar diyorsunuz?

Yada 5v cikisli smps lerde bu hatta 6.3v elko goruyoruz.
Ayni devrenin 12v cikisi icin ise 16v elko kullanmislar. Her ikisini de 16v yapamiyorlarmiydi?

 

[Taçsız Kral Pele]

Piyasadaki cihazlara bakarak 5V'luk yerde 6.3V 12V yerlerde 16V kullanılmış algısı yaratmak olmaz. Dünyada en çok satan kapasitelerden biri 1000uF 35V'tur. Bunlar çok daha ucuz olduğu için 15V'luk yerlerde de 35V kullanılabilir. 100k üretim yıllık, her bir cihazda 10 kapasite olsa 1 milyon kapasite yapar. Tanesinde 0.05 dolarlık fark 50k dolar yapar.

Onlarca cihaz tasarladım, bu konuda 5V gördüğün yere 6.3V yapıştırırsan süper olur diyemeyiz. Bir yığın parametre var.
12V -> 5V dönüşüm için.
Lineerse 6.3V kullanılabilir.
Anahtarlamalı ise ESR kapasitenin dayanım akımı vs. çok parametre var cidden.

Daha işin içine ömür hesabını katmadık.

5V yerde, ESR akım değeri her şey aynı olsun. 6.3V kapasite, 16V kapasiteden daha az gider.

 

[clc]

PC uzerindeki 6.3 elkolara donduk diye yaziyorum.

5v hattindaki kapasitorleri ucuz olduklari icin mi 6.3v yapiyorlar diyorsunuz?

Yada 5v cikisli smps lerde bu hatta 6.3v elko goruyoruz.
Ayni devrenin 12v cikisi icin ise 16v elko kullanmislar. Her ikisini de 16v yapamiyorlarmiydi?

Evet desem ESR ya da başka bir şey diye döneceksiniz ama evet. Diğer sebeplerde bulunmakla birlikte maliyet önemli bir etken. Zira her iki çıkış içinde vaadettikleri specleri sağlayan 16V bir elco bulabilirsiniz. Ancak üretim adetleriniz yüksek ise maliyetten sıkıntı yaşarsınız. Tek bir sebebi yok ama çözmesi zor olan bir sebep var o da maliyet, zira daha iyi kapasitörler mevcut iken neden elektrolitik kullanıyorlar? O voltajlara aluminum polymer de atardım, ki atanlar var. Ama maliyet etkenini devreye sokunca eğer sağlıyorsa elektrolitik yapıştır, en ucuzunu yapıştır oluyor.

 

[Robotik]

Konuda çok yararlı bilgiler oluştu, emeği geçen herkesin eline sağlık

 

[Mikro Step]

@clc olayi maliyet gerekcesi ile aciklamaniz beni tatmin etmedi.

En basta elkolarda kondansatorun wv degerine yakin voltajlarda calisilmasi gerektigini bunun oksidasyon onarimi icin faydali oldugunu biliyorum.

Yalniz hayirdir bir kac yazinizda sectiginiz kelimeler dikkatimi cekti. Cevap begenmeyecegimi, bir baska konuya donecegimi falan vurgulamaya basladiniz.

Ote yandan 5v ve 12v icin 2 kondansator fiyati uretim miktari ve pazarlikla alakali bir sey.
Sirf maliyet acisindan 2 tane 16v icin 1 milyon tane siparis etmekle 2 ayri degerde kapasitor icin 500 bin tane siparis arasinda kalsam hatta birisi digerinden daha ucuz bile olsa 1 milyon adet icin yapilacak pazarlikta 2 tane 16v kondansator secerdim. Bu sayilarda siparis etmedim ama mantiken ikisi de ayni degerde secilirse maliyet azalir diye dusunuyorum.

Fakat olayin ucuzluk oldugunu dusunmuyorum. Her ikisini de 16v almakla fiyat daha ucuz olsa bile 5v hattinda 6.3v secilecegini dusunuyorum.

Siz 10 volta kadar farkli voltajlardaki kapasitorlerin hemen hemen ayni davrandigini yazsaniz da bir kac firmanin mesela 6.3v 100uf ve 16v 100uf nin birim fiyatina bir de ESR degerlerine bakmak gerekiyor.

 

[Mikro Step]

Bu arada bu konu asagidaki forum sitesinde de tartisilmis.

ESR of Electrolytic capacitors with same value and different voltage rating

Hello Everyone Please tell me which capacitor has higher ESR: 1000uF/16V or 1000uF/63V and why?

www.edaboard.com

Bakalim ne demisler?

 

[Mikro Step]

@devreci bu sana hitaben

Elkonun icinde aluminyum bir folyo var. bu folyonun direnci nasil olur da 1 kac ohm hatta 10 ohm olur?

Bu hic te mantikli degil. Cunku elinize cok da ince olmayan bir tel alin ve 1 ohm direnc elde etmeye calisin. Hic kolay degil. Metrelerce tel kullanmaniz gerekiyor.

Kondansatorde boyle incecik bir tel parcasi yok. En basitinden akim folyonun bir ucundan girip diger ucundan cikmiyor yani folyo boyunu dogrudan kullanmiyor.

Kondansatorun metal aksaminin bir gercek omik direnci var. Buna Ras diyorlar. Actual series resistance. Bu deger o kadar kucuk ki mili ohmlar mertebesinde.

Fakat ESR, Ras den farkli bir sey.

ESR, Ras yi iceriyor. Ama sadece Ras den ibaret degil.

Detaylarini arastiracagim.

 

[clc]

@Mikro Step dönmeyeceğinizi değil, cevabı beğenmeyeceğinizi vurguladım. Bunun da sebebi siz daha @Mert isimli üyeye bu soruyu yönelttiğinizde sizin hali hazırda bir cevabınız olduğunu soruş tarzınızdan anlamamda yatıyordu, o cevap dışında olan bütün cevaplara beni tatmin etmedi diye dönecektiniz ki döndünüz de. Yanlış anlamayın bu dönüşünüze laf etmiyorum, saygı duyuyorum ancak gerçeği de kabul ederek.

Elcoların self healing mekanizmasının çalışması için voltaja ihtiyaçları var, ben sadece bunu biliyorum. Kalan kısmına doğru yanlış diyemeyeceğim. Ancak ömür hesaplamasında rated voltajın ne kadarında çalıştığını dikkate aldıklarını ben hiç görmedim, genel olarak sıcaklık üzerinden hesaplanır. Ben link üzerinde digikeyden fiyatları karşılaştırdım, seri üretimde üreticiden doğrudan almada pazarlığa girebilirsiniz tabi ki ancak nasıl sonuçlanacağına dair bir somut delil elimizde yok.

10V a kadar kapasitörler aynı davranır demedim, o örnekteki en düşük specli olan 10V olduğu için zaten 11V için değerlendirme yapamazdım. Onu yazarken genel olarak seramikler üzerinden örneklemiştim. DC bias diyerek aslında ima etmişim ancak açıkca söylememişim ki bu benim hatam kusura bakmayın.

Kemetin harika bir uygulaması var buyrun 100nF 10V ve 25V için bir inceleme yapalım

Bunun zaten hepsi için doğru olduğu iddiam yok.

Ben hiç bir zaman ESR ile alakası olmadığını iddia etmiyorum, yaklaşımınıza yanlış da demiyorum, yorum yapmıyorum. Farklı bir yaklaşım olarak bunu buraya bırakıyorum.

 

[Mikro Step]

Ben bu grafikten bir sey anlamadim. Mavi bileseni de gormemiz gerekmiyor mu?

 

[clc]

Ben bu grafikten bir sey anlamadim. Mavi bileseni de gormemiz gerekmiyor mu?

Üstüste çizildiklerinden ötürü mavi yani 10V a ait olanı sarının altında kalmış, biraz yaklaştırın maviliği göreceksiniz. Karakterler farklı olunca bu şekilde çizmesi bir sakınca yaratmıyor ama aynı olunca sanki çizmedi gibi gözüküyor.