Leistungsübertragung mit SMD-Kondensatoren

    Hallo Forum,


    sind irgendwo Daten zur Fähigkeit von SMD Kondensatoren, Bauform 0805, 1206 und 2512 Material X7R, als Koppelkondensatoren in HF-Leistung übertragenden Zweigen verfügbar, oder wie kann das aus den in den Datenblättern verfügbaren Daten berechnet werden.



    vy 73
    DL4SXS
    Reiner

    vy 73 DL4SXS
    Reiner

    Wenn ein Kondesator verlustfrei wäre, würde nur die Spannungsüberschlagfestigkeit der Kondensatorplatten die Leistung begrenzen.


    Leider sind aber Kondensatoren verlustbehaftete Bauteile, das bedeutet, die Phasenverschiebung zwischen U und I sind nicht 90, sondern etwas weniger. Diese Winkeldifferenz, der Verlustwinkel "delta" bestimmt wieviel Energie elektrisch oder elektromagnetisch verloren geht und in Wärme umgesetzt wird. Schuld daran ist hauptsächlich das Material des Dielektrikums und die von ihm verursachten Dielektrizitätsverluste. Zu den Dielektrizitätsverlusten addieren sich noch geringere Verluste durch den Isolationswiderstand, den Übergangswiderstand der Elektrodenkontaktierung, und den Leitungswiderstand der Elektroden. Der Verlustfaktor ist frequenzabhängig und die Verluste wärmen den Kondensator auf. Manche Keramik-Dielektrika, wie z.B. X7R, weisen auch noch eine starke nichtlineare Abhängigkeit der Kapazität von der Temperatur und von der Spannung auf, können also im Signalweg Intermodulation verursachen.


    In den Datenblättern wird als Kenngröße für die Güte oft der äquivalente Serienwiderstand ESR (Equivalent Series Resistance) angegeben, er umfasst alle ohmschen Verluste eines Kondensators.


    Um es kurz zu machen:
    Damit die Spannungen im Kondesator nicht überschlägt und die Verlustwärme abeführt werden kann, können Kondensatoren zur Übertragung von größeren HF-Leistungen nicht beliebig klein sein. Welche Größe bzw. Bauform sie letztendlich aufweisen müssen, hängt von der Kapazität, vom ESR bei der Betriebsfrequenz und der Spannung bzw. der dadurch verursachten Verlustwärme ab.


    Mehr dazu und wie man die Verluste aus den Daten berechnet hier: http://www.theta-j.com/pdf/ce/…le-Thermal_Resistance.pdf


    73
    Günter

    Hallo Reiner,


    meine Empfehlung wäre die Seite von Murata. Dort findet man ein Tooll, aus dem sich die Bauteileersatzdaten bei unterschiedlichen Frequenzen für alle bei Murata hergestellten Baureihen ablesen lassen. Zwar wird nicht explizit auf die Leistung eingegangen, aber man kann den Serienwiderstand ermitteln und würde dann über das Ohmsche Gesetz (zumindest grob) die Belastbarkeit ausrechnen können. Prinzipiell dürften die Angaben von Murata auch auf die Bauteile anderer Hersteller übertragen lassen, da alle in etwa die gleichen Materialien und Technologien verwenden.


    http://ds.murata.com/software/simsurfing/en-us/index.html


    Auch die anderen Abhängigkeiten sind seeeeehr wichtig zu beachten! So beispielsweise ist die Kapazität bei X7R oder anderen Cs mit sehr hoher Dielektrizitätskonstante unheimlich DC-abhängig.


    Im Profibereich werden gerne die sogenenannten ATC Kondensatoren verwendet, die wegen ihrer hohen Güte in der Regel auch höhre Ströme zulassen. Der Hersteller hat auch X7R Kondensatoren für Poweranwendungen: http://www.atceramics.com/products/920c.asp


    Die Auswahl hängt in erster Linie von der zu übertragenden Leitung ab. Für den QRP Bereich sind die "normalen" X7R sicher verwendbar. Vorsicht ist bei der Spannungsfestigkeit geboten. Manche kleineren Bauformen haben auch Baureihen mit 6, 10 oder 16 V.


    Viel Erfolg bei der Auswahl der Bauelemente


    73 und einen emsigen Osterhasen


    de Dietmar, DL2BZE

    würde X7R C für Leistungsanwendungen nicht verwenden


    aber um welche Leistungsklasse geht es ?


    NP0/C0G bei kleinen Leistungen ok, ab einigen Watt Glimmer oder ATC


    wenn im Datenblatt nichts über Strom - (Schein)Leistungs Belastbarkeit angegeben ist besser Vorsicht

    einen schönen Karfreitag und Danke für die Antworten,


    Es sollten so 10 Watt zuzüglich Oberwellenleistung + Sicherheit, also ca. 20Watt übertragbar sein.


    Ich werde mir erstmal die Links genauer unter die Lupe nehmen besonders der Murata-Link sieht gut aus und dann schauen was daraus wird.


    COG/NP0 ist wohl leider nur bis ca.1.5nF verfügbar und SMD Glimmer habe ich auch nur im pF-Bereich gesehen aber evtl. reicht das ja .




    ein schönes Osterfest und vy73 dl4sxs reiner

    vy 73 DL4SXS
    Reiner