elko's en simulaties

[Henkjan]

Recent kwam al een aantal keren voorbij dat elko's een meet en hoorbaar verschil opleveren, bijvoorbeeld in in Dre z'n Termino's, samengevat:

Elco's liefst alleen gebruiken in correctienetwerken. Ze zijn op zich niet slecht voor het geluid, hebben alleen een afwijkende respons tot gevolg en dan klinkt de speaker anders dan bedoeld.

nu vroeg ik me af of er een manier is om in een simulatie dit effect mee te kunnen nemen, m.a.w. is er een soort van equivalent circuit voor? want zeker in een proef filter gebruiken we nog al eens elko's vanwege de prijs, en als dan het werkelijke resultaat met elko's anders klinkt dan het gesimuleerde (dat immers van ideale condensatoren uitgaat) dan gaan we de verkeerde kant op tweaken, en als we dan ook nog eens op het einde, als we denken dat we er zijn, de elko's gaan vervangen door MKT's dan zijn we weer terug bij af.

[Pjotr]

Kan het niet helemaal volgen maar als ik het goed begrijp wil je SIMULEREN hoe elco's KLINKEN. Zou het niet doen HJ

[Henkjan]

simuleren hoe de response is hè

[Marp]

Werd in dat citaat dan niet een afwijkende respons bedoeld a.g.v. de gebruikelijke tolerantie van 20%?

[Henkjan]

nee, afwijkend doordat ze zich niet als alleen condensatoren gedragen maar o.a. ook een weerstand hebben

[Pjotr]

Als je die afwijkende weerstand mee simuleert weet je het toch? Moet je die weerstand wel weten en daar zit de moeilijkheid al...

[Chris_T]

Dat zou heel goed kunnen, van de elco's die ik heb opgemeten wijken er veel toch behoorlijk van de nominale waarde af (heb wel eens 30% afwijking gemeten, tja china spul..)
Maar daarnaast kent een elco ook een hogere ESR/ESL (equivalent series resistance/inductance) en is deze ook meer temperatuur gevoelig i.v.t. een film condensator.

Een vervangingsschema voor in de sim is hier te vinden vervangingsschema elco.
Het probleem is alleen om achter de ESR/ESL waarde van de bipolaire elco te komen.

Maar of dat nou echt significante verschillen gaat opleveren in de sim is nog maar de vraag. Waarschijnlijk moet je er met de loep bovenop gaan zitten.

[Henkjan]

Electrolytic_capacitor_model.png (780 Bytes) 392 keer bekeken

[mtb]

Ze zijn ook nog eens niet-lineair, zie http://www.mennovanderveen.nl/nl/index.html.
Je kan beter actief filteren.

[jeroen_d]

Electrolytic_capacitor_model.png

Dat is dus het probleem, wat Chris_T aangeeft, je weet de waarde van de Rleakage, Resr en Lesl niet, die zijn bovendien ook nog frequentie afhankelijk. Bij MKT en MKP zijn deze elementen er ook, alleen verwaarloosbaar klein. Dus pak gewoon een goedkope MKT als het budget moet zijn, dan weet je wat je krijgt qua respons.

[Pjotr]

R_leakage en ESL zijn ook bij elco's verwaarloosbaar. Blijft alleen over ESR, die kan wel flink hoger zijn dan van film condensatoren.

[jeroen_d]

Als dat zo is, waarom is dan de capaciteit van een elco zo frequentie-afhankelijk? Ik heb in het werken ermee meer gemerkt dan uitsluitend het effect van ESR. Komt dat dan doordat de capaciteit zelf niet lineair is?

[sietse]

Elco's zijn vooral ontworpen voor toepassingen in de huis-tuin- keuken elektronika. Komen dus ook zo hier en daar in versterkers voor. Maar in een filter voor boxen hebben we te maken met andere elektrische spanningen, waarbij vooral de frequentie een grote rol speelt.
Het is al een beetje oer oud verhaal, maar een elco kun je gerust parr. aan een ls unit zetten maar liever niet in serie. Een elco is in doorlaat beperkter en trager dan andere condensatoren. Dus puur elektrische eigenschappen van componenten.
Leg ikke het zo goed uit...???

[jeroen_d]

Nee, want een elco is veelvuldig gebruikt in speaker boxen. Hiervoor zijn bipolaire elco's ontwikkeld. Ze komen ook veelvuldig in versterkers voor, niet hier en daar.

Maar dat wil nog niet zeggen dat het de beste componenten zijn om mee te werken. Niet alleen in serie, maar ook parallel gezet aan de speaker heb je er last van dat de respons niet voorspelbaar is vanuit je filtersimulatie die met ideale componenten werkt.

[Pjotr]

Als dat zo is, waarom is dan de capaciteit van een elco zo frequentie-afhankelijk? Ik heb in het werken ermee meer gemerkt dan uitsluitend het effect van ESR. Komt dat dan doordat de capaciteit zelf niet lineair is?

Zou ik ook niet weten Jeroen maar het is niet de zelfinductie. I.i.g. is mijn ervaring met moderne elco's dat de zelfinductie niet meer dan een tiental nH is. Ik gebruik die dingen veel in geschakelde voedingen en met de grote stromen met steile flanken die daar optreden zou ieder beetje zelfinductie flink in de weg zitten. Gewone elco's zijn overigens helemaal niet zo slecht in audiotoepassingen mits correct toegepast.

Bipolaire elco's is wel een ander verhaal. Niet alleen is de ESR relatief hoog maar ook kunnen ze eigenlijk niet veel stroom verwerken. Voorbeeld datasheet: http://www.partsconnexion.com/PDF/e-db_gb.pdf Een gewone MKT scoort vele en vele malen beter.

W.m.b. horen bipolaire elco's helemaal niet in een luidspreker scheidingsfilter, ook niet om effe te proberen. Maar daar waren we het dacht ik al over eens

[jeroen_d]

Bedankt voor je reactie. Het zal wel de niet-lineariteit zijn van de niet verwaarloosbare delen. De zelfinductie zal inderdaad zeker niet hoog zijn en vooral relateren aan de afmetingen. En dan hebben we het over cm's wat relateert aan enkele tientallen nanoHenri's.

[mtb]

Hoe kan je nou (gepolariseerde) elco's in een passief scheidingsfilter gebruiken zonder gelijkspanningsinstelling?

[markbakk]

Hoe kan je nou (gepolariseerde) elco's in een passief scheidingsfilter gebruiken zonder gelijkspanningsinstelling?

Twee van de dubbele capaciteit in serie zetten! Wel ééntje ompolen!

[Pjotr]

Hoe kan je nou (gepolariseerde) elco's in een passief scheidingsfilter gebruiken zonder gelijkspanningsinstelling?

Nee, dat kan ook niet. En 2 gepolariseerde elco's in serie tegen elkaar in zetten gaat ook niet werken. Je komt het tegen als uitgangselco bij jaren '60 - '70 versterkers met enkele voedingsspanning (o.a. Quad 303). Daar zijn ze i.d.d. DC voorgespannen.

Bipolaire elco's hebben een andere constructie dan polaire. Daar is de oxidelaag van zowel de anode als de kathode even dik gemaakt (dus in feite aan beide kanten van de folie) en kunnen die een veel grotere "reverse spanning" hebben zonder degeneratie. Dat zou je kunnen opvatten als 2 elco's in serie maar dat werkt toch anders. Bij gewone polaire elco's back-to-back in serie loopt er stroom steeds iedere halve periode door het diëlectricum waardoor dat degenereert. Gewone polaire elco's werken in feite ook als diode in dat opzicht.

Nu we het er toch over hebben: Hier nog een aardig artikel van Cyril Bateman, destijds gepubliceerd in Eelctronics World: http://www.waynekirkwood.com/Images/pdf ... ound_5.pdf

[Edit]

En hier is de rest van die artikelen reeks te vinden: http://www.scribd.com/doc/2610442/Capac ... todown=pdf
(Of hier maar erg langzaam: http://www.proaudiodesignforum.com/foru ... 53&start=2 )