Re(3): billige kondensatoren (elkos)
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.  Re: billige kondensatoren (elkos)  (Roliboli am 21.07.2004, 18:10:50)
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..  Re(2): billige kondensatoren (elkos)  (Roliboli am 22.07.2004, 07:55:30)
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Re(3): billige kondensatoren (elkos)
22.07.2004, 10:26:43
hallo. so ists leicht erklärt.:-)

Low-ESR-Elektrolytkondesatoren mit besonders geringem Innenwiderstand (ESR = Equivalent Series Resistance) kommen auf jedem Mainboard dutzendweise zum Einsatz. Durch ihre hohe Speicherkapazität und ihren geringen Serienwiderstand für Wechselspannungen glätten sie die Ausgangsspannung der Schaltregler. Vor allem bei der Kernspannungsversorgung für moderne Prozessoren wie Intels Pentium 4 oder den AMD Athlon XP gelten hohe Anfoderungen an die Aluminium-Elektrolytkondensatoren. Die Prozessoren benötigen äußerst präzise ausgeregelte Betriebsspannungen bei gleichzeitig hoher Strombelastung bis über 70 Ampere und hohen Schaltgeschwindigkeiten. Die Low-ESR-Elkos sind dabei möglichst nahe am Prozessorsockel platziert, was die dynamischen Eigenschaften der Schaltung verbessert. Dort sind sie allerdings der Wärmestrahlung der Schalttransistoren und des Prozessors ausgesetzt, was sie prinzipiell schlecht vertragen.

Low-ESR-Elkos sind ein Standardprodukt und kommen auch in vielen anderen Geräten und PC-Komponenten zum Einsatz. Auf PC-Mainboards erkennt man sie leicht an ihrer typischen zylindrischen Bauform und ihrer Platzierung rund um den Prozessorsockel. Gängige Typen für CPU-Spannungsregler haben zwischen 1000 und 3300 µF (Mikrofarad) Kapazität und sind für Spannungen von 6,3 bis 16 Volt, Ripple-Ströme von bis zu 2,5 Ampere (100 kHz/25 °C) und Betriebstemperaturen von maximal 105 °C ausgelegt.

Die Spannungs- und Temperaturangaben haben dabei aber Grenzwert-Charakter. Die Datenblätter der etablierten Kondensator-Hersteller weisen bei diesen Betriebsbedingungen eine Nenn-Lebensdauer von 2000 bis 8000 Stunden auf -- das entspricht weniger als einem Jahr Dauerbetrieb. Die tatsächliche Lebensdauer der Kondensatoren, die durch die Einhaltung gewisser Grenzwerte der Kapazität und des Innenwiderstandes definiert ist, ist viel länger -- hängt aber entscheidend von ihren konkreten Betriebsbedingungen ab. Die elektrische Auslegung des Schaltreglers beeinflusst die anliegende Spannung und die Ripple-Strom-Belastung und damit auch die Eigenerwärmung der Kondensatoren. Sehr empfindlich reagieren sie auch auf Falschpolung -- das kann im Extremfall zur Explosion führen, weil der Kondensator sich stark erhitzt und das wässrige Elektrolyt explosionsartig verdampft. Die Betriebstemperatur hängt von der konkreten Betriebssituation ab: Umströmt Kühlluft die Kondensatoren, oder sitzen sie im Windschatten anderer Bauteile und werden auch noch durch Strahlungswärme aufgeheizt? In gedämmten PC-Gehäusen herrschen oftmals generell höhere Innentemperaturen. Und bei hohen Temperaturen ist auch die Verdampfungsrate des flüssigen Elektrolyts höher.

Grundsätzlich bessere und weniger empfindliche Kondensatoren sind nur zu wesentlich höheren Preisen und mit geringeren Kapazitätswerten verfügbar. Daher führt zurzeit in Desktops und Servern kein Weg am Einsatz von Low-ESR-Aluminium-Kondensatoren mit flüssigem Elektrolyt vorbei. In Notebooks stecken allerdings oft andere Kondensatortypen.
:-)
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