Kondensatoren: Lebensdauer und Temperatur

[Wolfram]

Ich poste das mal hier, weil das hier vermutlich die meisten betrifft: Auch ich gehöre zu den Leuten, die schon mal ein Mainboard mit defekten Kondensatoren hatten. Nun war das ein Abit BP6, bei dem bekanntlich in vielen Fällen von vorherein fehlerhafte Bauteile verbaut wurden, nämlich mit falsch "gemixtem" Elektrolyt versehene Kondensatoren.

Mich hat aber mal interessiert, wie´s denn aussieht, wenn man _intakte_ Kondensatoren bei hohen Gehäusetemperaturen betreibt. IMO interessant für alle "Dauerläufer", bei denen viele Leute ja mittlerweile auch die Lüfter gedrosselt usw. haben.

Auf Nachfrage in de.sci.electronics nannte man mir folgende interessante Faustformel:

"in bestimmten Grenzen gilt die Arrhenius Gleichung. Sie gibt die Geschwindigkeit chemischer Prozesse in Abhängigkeit von der Temperatur an (und die Alterung ist ein chemischer Prozess). Über den Daumen ergibt sich die doppelte Reaktionsgeschwindigkeit (entspricht der halben Lebensdauer), wenn die Temperatur um 10 Grad erhöht wird. Daraus kannst Du direkt errechnen, wieviel länger der Kondensator hält, wenn Du ihn angenehm kühl hältst. Diesen Effekt nutzt man übrigens gerne zur Bestimmung der Lebensdauer eines Bauteils aus. Man will ja nicht wirklich solange warten, bis es kaputt ist. Man bestimmt z.B. die Lebensdauer bei 150 Grad Celsius und behauptet dann, daß das Teil bei 50 Grad etwa tausendmal (2**10) solange hält."

Also halbe Lebensdauer bei 10 Grad mehr. Das ist auf meinem Dauerläufer-Board (Abit BP6- ein "neues"- Dual Celeron 366@525, 512 MB RAM, Matrox G400, 7.200rpm 40GB Fujitsu HD, alle Lüfter incl. Netzteil auf 7V gedrosselt) in etwa der Unterschied zwischen Vollast und Leerlauf. Wenn ich also RC5-72 oder Seti laufen lasse, hält die Kiste (wahrscheinlich) nur halb so lang.

[Omnicron]

Ja nur Kondensatoren werden von sich aus nicht so warm, am gefährdesten sind eher die, die in der Nähe einer Wärmequelle liegen. (CPU Sockel!) Also Gehäuselüfter und ein starker CPU Lüfter dürften doch da was bringen, oder ?

[Wolfram]

Klar bringen starke Gehäuselüfter etwas. Mit ging´s darum, die Leute, die ihre Kisten dauernd laufen lassen, darauf aufmerksam zu machen, daß das in Verbindung mit Geräuschreduzierung durch gedrosselte Lüfter die Lebensdauer des Boards unter Umständen erheblich verkürzt.

Was die Hitzeentwicklung der Kondensatoren selbst angeht, meinte in de.sci.electronics noch jemand:

Einerseits gibt es eine grosse Menge von koreanischen Elkos, die aufgrund von Fertigungsproblemen recht schnell kaputtgehen. Andererseits fuehrt Waerme zum Austrocknen der Elkos. Da gibt es auch verschiedene Qualitaetsstufen. Zusaetzlich zu der Umgebeungswaerme kommt nocht die im Elko selbst erzeugte Waerme (I^2 * Resr). In Schaltnetzteilen, wie auf den Motherboards, sind diese Stroeme beachtlich.

[Unregistered]

dann hält es statt 20 jahren nur 10.. naja auch nicht so schlimm *g*

[Wolfram]

Originally posted by Unregistered
dann hält es statt 20 jahren nur 10.. naja auch nicht so schlimm *g*
HA! Solche Kommentare hab ich erwartet. Elektronik-Schinder!;D

Für Leute, denen die Boards schon theoretisch ruhig abrauchen dürfen, weil sie nur damit zocken, und die sie aus dem gleichen Grund alle sechs Monate austauschen, mag das ja Wurscht sein. Aber mein BP6 habe ich zum Arbeiten benutzt. "Arbeiten", das ist... ach was, das führt zu weit... ;D

[Unregistered]

ich bin kein zocker, hab sogar noch 486 hier komplett stehen...
10 - 12 jahre alt geht auch noch perfekt ;)

es geht nur darum das die teile so oder so lang genug halten

[Wolfram]

Na, dann nichts für ungut;) Mein 386SX-25 läuft auch immer noch. Aber der lief nie 24 Stunden am Stück und in ihm wurde es auch sicher nicht so warm wie in Rechnern, bei denen alleine die CPU 50-80 Watt Verlustleistung produziert. Außerdem könnte man angesichts der heutigen Motherboardpreise vermuten, daß da nicht immer nur hochwertige Elkos verbaut werden (die fehlerhaften mal außen vor gelassen).

Vielleicht ist es ja Quatsch und übertrieben vorsichtig. Aber _wenn_ die Kondensatoren langsam den Geist aufgeben, wird das System mit der Zeit instabiler, was man nicht unbedingt sofort bemerkt.

[barracuda]

Originally posted by Wolfram
Außerdem könnte man angesichts der heutigen Motherboardpreise vermuten, daß da nicht immer nur hochwertige Elkos verbaut werden (die fehlerhaften mal außen vor gelassen).
Da liegt wohl der Hase im Pfeffer. Es gibt Elkos die viel höher thermisch beansprucht werden, z. B. in der Industrie-Elektronik, und das auch 24/7. Das trotzdem recht wenig Geräte wegen defekter Elkos ausfallen, dürfte damit zu tun haben daß sie idR eine wesentlich höhere Kapazität aufweisen als aufgedruckt ist.

[ow]

Originally posted by barracuda

Das trotzdem recht wenig Geräte wegen defekter Elkos ausfallen, dürfte damit zu tun haben daß sie idR eine wesentlich höhere Kapazität aufweisen als aufgedruckt ist.

??

Die Kapazität eines Elkos hat nichts mit seiner Lebensdauer zu tun. Kondensatoren sind für eine maximale Spannung spezifiziert, die man nicht überschreiten sollte.

Was die Temperatur betrifft:
hab gerade mal auf meiner Radeon8500, Kyro1 und GF2MX nachgeschaut: die Elkos darauf sind alle für 105° spezifiziert (ist idR. auf den Elkos aufgedruckt).

[barracuda]

Originally posted by ow
Die Kapazität eines Elkos hat nichts mit seiner Lebensdauer zu tun.
Das habe ich auch nicht behauptet. Ich wollte nur andeuten daß die idR höhere Kapazität eine Reserve darstellt. Eine Schaltung ist auch dann noch funktionsfähig wenn einer oder mehrere Elkos darin schon altersbedingt Kapazität verloren haben.

[creativelabs]

http://www.heise.de/newsticker/foren/go.shtml?read=1&msg_id=3078909&forum_id=39115

irgendwo stand das auch nochmal in den heise-foren, dass sich die lebensdauer schon allein mit 10 grad mehr halbiert. also gute kühlung ist halt nie verkehrt, gibt ja viele die meinen so lang es nicht abstürzt...

[DocEvil]

ich denke neben der temperatureinwirkung von aussen altern die teile auch noch stark durch die selbsterwärmung, gerade bei schaltreglern fliessen ja hohe impulsströme und daher spielt der ESR (innenwiderstand) afaik eine entscheidende rolle. Elkos direkt zu kühlen halte ich für übertrieben, aber ein kleiner luftstrom (wie vom cpu-kühler) schadet sicherlich nicht. Wasserkühlungen könnten da aber problematisch sein.
Mir ist das ehrlichgesagt ganz recht, durch diese elko-geschichte kommt man bei ebay&co zu günstiger "defekter" hardware wie netzteile oder so :)

[barracuda]

Durch die hier diskutierten Elkos fließt kein Strom, das sind nur Siebelkos. Impulsfeste Kondensatoren sind eine ganz andere Baustelle.

[DocEvil]

Originally posted by barracuda
Durch die hier diskutierten Elkos fließt kein Strom, das sind nur Siebelkos. Impulsfeste Kondensatoren sind eine ganz andere Baustelle.
siebelkos werden doch ständig gepulst geladen/entladen mit doch sehr hohen stromspitzen. Wenn hier kein strom fliessen würde wäre doch auch keine siebwirkung da?

[barracuda]

Der Strom der durch die Elkos fließt ist sehr gering. Die Siebwirkung beruht auf dem Speichervermögen der Kondensatoren.

[anddill]

Auch beim Einsatz als Siebkondensator fließt ein Strom durch den Elko. Und zwar genau die Differenz zwischen der ungeglätteten Ausgangsstrom des Wandlers und dem geglätteten Gleichstrom, den der Verbraucher "hinter" dem Elko bekommt. Und das kann durchaus dem Laststrom entsprechen, je nach Tastverhältnis und Kurvenform.

[barracuda]

Aber nicht soviel, dass die Elkos heiß werden. Deshalb hat man auch immer noch Folien- oder Keramikkondensatoren parallel geschaltet um die Spitzenströme abzufangen.