Autor Tema: Condensadores de tantalio que se incendian.  (Leído 1315 veces)

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Desconectado KILLERJC

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Re:Condensadores de tantalio que se incendian.
« Respuesta #15 en: 02 de Septiembre de 2019, 12:42:07 »
Por lo que veo entonces, siempre que se pueda debemos poner los estado solido, en vez de los tantalos, o incluso que los electroliticos de aluminio.

En realidad es muy claro el video + el PDF

Es tener en cuenta el efecto de la inductancia, que es lo que produce el pico de voltaje debido al circuito LC que se forma (ante un escalón de tensión). Que no solo afecta a la capacidad, sino también a los demás componentes.
Y que la única forma de "frenarlo" es aumentando la ESR, es decir incrementando su resistencia (Sea agregando una resistencia u otro tipo de capacitor con mayor ESR), aunque eso te lleve en algunas aplicación a poner mas capacitores en paralelo para cumplir con la corriente.

En resumen:

Bien diseñado = sin explosiones

--------------------------------

PD: Una gran aclaracion es que es un escalon de tension, como dice el PDF que pasaron, una aplicacion practica seria la fuente de una notebook, en caso de que el cargador estuviera conectado a la notebook, la tension subiria junto a la de la fuente. En cambio si se plantea que el cargador esta enchufado a la red, y luego se conecta a la notebook, ahi tendriamos el escalon en nuestra fuente.

« Última modificación: 02 de Septiembre de 2019, 12:54:01 por KILLERJC »

Desconectado micro_pepe

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Re:Condensadores de tantalio que se incendian.
« Respuesta #16 en: 02 de Septiembre de 2019, 12:50:32 »
Sin embargo en circuitos que manejan RF y tienen un micro de control, se ponen filtros L-C en su alimentación, y en el micro varios condensadores en paralelo de varios valores en múltiplos.

Saludos!!!
Se obtiene más en dos meses interesandose por los demás, que en dos años tratando de que los demás se interesen por ti.

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Desconectado remi04

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Re:Condensadores de tantalio que se incendian.
« Respuesta #17 en: 02 de Septiembre de 2019, 17:08:16 »
Por lo que veo entonces, siempre que se pueda debemos poner los estado solido, en vez de los tantalos, o incluso que los electroliticos de aluminio.

En realidad es muy claro el video + el PDF

Es tener en cuenta el efecto de la inductancia, que es lo que produce el pico de voltaje debido al circuito LC que se forma (ante un escalón de tensión). Que no solo afecta a la capacidad, sino también a los demás componentes.
Y que la única forma de "frenarlo" es aumentando la ESR, es decir incrementando su resistencia (Sea agregando una resistencia u otro tipo de capacitor con mayor ESR), aunque eso te lleve en algunas aplicación a poner mas capacitores en paralelo para cumplir con la corriente.

En resumen:

Bien diseñado = sin explosiones

--------------------------------

PD: Una gran aclaracion es que es un escalon de tension, como dice el PDF que pasaron, una aplicacion practica seria la fuente de una notebook, en caso de que el cargador estuviera conectado a la notebook, la tension subiria junto a la de la fuente. En cambio si se plantea que el cargador esta enchufado a la red, y luego se conecta a la notebook, ahi tendriamos el escalon en nuestra fuente.


  Pero mas que el escalón en si, el problema por lo que interpreto del video y del pdf es el pico inductivo que se genera. ¿Es ese pico el que destruye el condensador de forma inmediata?, o ¿ es el escalón de tensión que lo mejor es suavizarlo y casi convertirlo en una rampa??.


Desconectado KILLERJC

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Re:Condensadores de tantalio que se incendian.
« Respuesta #18 en: 02 de Septiembre de 2019, 18:34:40 »
Citar
  Pero mas que el escalón en si, el problema por lo que interpreto del video y del pdf es el pico inductivo que se genera. ¿Es ese pico el que destruye el condensador de forma inmediata?, o ¿ es el escalón de tensión que lo mejor es suavizarlo y casi convertirlo en una rampa??.

Resumiendo lo que voy a decir a continuacion:
SI - Es el pico quien destruye el capacitor, ¿pero por que se produce ese pico?
SI y NO - SI solucionaría el problema, pero crear una fuente que aumente lentamente su tensión de salida lo mas sencillo sea aumentar su impedancia de salida. Lo cual no es bueno para una fuente y limitaría la corriente que puede entregar. ¿Es necesario suavizarlo? es ahí donde considero que NO.

En realidad lo que no se tiene en cuenta es justamente la inductancia (pico inductivo es algo confuso de decirlo) entre esa fuente y el capacitor. Al no modelizar la inductancia(modeliza bien sencillo) uno asume que la tensión en el capacitor es una tensión que aumenta lentamente, algo así cuando pones una red RC serie , podes observar que el capacitor se carga lentamente. Esa resistencia suaviza la tensión por así decirlo.

Si vos tenes una fuente que crece lentamente en tensión (de salida) no tendrías ese ringing que estas viendo en el PDF/video, porque recordaras que la tensión de la inductancia depende de la variación de la corriente (su di/dt).  De no tener un escalón pronunciado la corriente no varia rapidamente y por lo tanto no tenes ese sobre pico que te quema el capacitor.

Al momento de darle ese escalón de tensión y el capacitor estando a 0V y muy poca resistencia que lo limite, hace que la variación de corriente sea grande. Y la tension de la inductancia deja de ser despreciable y se termina sumando con la del capacitor, y por lo tanto tenes un sobrepico de tensión sobre el mismo. Como un modelo simplificado tenes una red RLC en serie donde R es muy pequeña. (Observa que antes asumimos una red RC nomas y ahora tenemos en cuenta la L, por lo que es una red RLC)
La LC te van a definir la frecuencia de ese sobrevoltaje, y la R y L va a ser quien determine si se produce el sobre voltaje, amplitud y cuando dura.

https://en.wikipedia.org/wiki/RLC_circuit
(En el link tenes los 3 casos que se pueden presentar, underdamped (ζ < 1), overdamped (ζ > 1) and critically damped (ζ = 1) ) Y el que estas viendo es el caso del underdamped. Es decir que alpha es mas pequeño que la frecuencia de oscilacion, y siendo que alpha es directamente proporcional a la Resistencia, eso quiere decir que la resistencia es pequeña.

Podras observar en el video que los capacitores con menores ESR ( menor resistencia serie ) poseen un ringing mas prolongado (menos amortiguado). Mientras que con el electrolitico que posee mas ESR no ocurre de esa forma y no presenta un ringing, es decir (ζ >= 1).

Justamente esa respuesta oscilante amortiguada, es la que destruye el condensador, ya que uno "asume" que no debería pasar de 12V, que no esta mal pensarlo así, este modelado sirve y es útil para muchas de nuestras aplicaciones, pero en el caso planteado donde realmente influye y destruye los capacitores, el modelo anterior es demasiado simplificado y el efecto de las inductancias es notable, por lo que no debería ser un aspecto a simplificar en el diseño del circuito y debe ser tenido en cuenta.

A pesar que lo dice el PDF lo nombro acá también, no solo es el capacitor lo que te preocupa sino también los componentes que están paralelos a ese capacitor. Por ejemplo si tenes un MOSFET y pensas que con 30V te sobra (ya que te manejas con 12V) , y de golpe tenes picos de 40V al alimentar el circuito, seguramente estés destruyendo ese MOSFET.
« Última modificación: 02 de Septiembre de 2019, 18:40:45 por KILLERJC »

Desconectado Picuino

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Re:Condensadores de tantalio que se incendian.
« Respuesta #19 en: 03 de Septiembre de 2019, 09:00:22 »
No sé qué inductancia tendrán tus cables de alimentación, pero si le pones una resistencia de 0.47 Ohm en serie con los cables de alimentación lo más probable es que amortigue todos los picos de tensión. En ese caso el sobrepulso en el encendido será como máximo de 1voltio para unos cables de 10uH (que es bastante inductancia para unos cables).

Intenta minimizar la inductancia de los cables de alimentación llevándolos en paralelo. Si la batería de la moto aporta también inductancia, puedes aumentar más la resistencia en serie o añadir un condensador en bornes o cerca de los bornes de la batería.

Otra solución es colocar un zener en paralelo con el condensador para que limite la tensión máxima.

Un saludo.
« Última modificación: 03 de Septiembre de 2019, 11:26:13 por Picuino »

Desconectado remi04

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Re:Condensadores de tantalio que se incendian.
« Respuesta #20 en: 03 de Septiembre de 2019, 18:52:33 »
En verdad, la placa diseñada se acopla encima de otra placa ya existente la cual si que cuenta con condensadores de filtro y demás por lo que una vez acoplada la placa desaparecen todos los problemas de este tipo.

   El caso se me ha dado por primera vez al probar las placas por separado dando por consiguiente alimentación externa desde una batería. También. Probado con una fuente de 10 Amperios (switching) con el mismo resultado catastrófico.  Los cables De la Fuente a la placa para test son de 1,5 mm y 70 cm de longitud, son separador (rojo y negro) acabados en caimanes.

 Aún así, como aún me quedan bastantes placas que quiero sacar he eliminado los condensadores que trabajan con los 13 voltios salvo el que lleva resistencia en serie de 47 ohm. Es el único que no peta. Para sacar esas placas, estos condensadores los he puesto de 35V y les he añadido en paralelo un cerámico de 1 uF. 

    He rediseñado la placa para colocar condensadores cerámicos en las entradas de 12v y he añadido en serie con los diodos schotky resistencias de 0,47 oh.  He sustituido los tantalios que trabajan a 12v por condensadores sólidos. Pero claro, todo esto llegará cuando agote el stock que me queda.

  Espero que estas medidas sean suficientes.  Las pruebas que he realizado son bastante favorables incluso con los de 16V.

  Muchísimas gracias por toda la ayuda que habéis aportado por que a parte de resolver el problema me han aclarado algunos conceptos que tenía despistados .



 

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