Frage zur Lagerfähigkeit von Elkos

[Jürgen Kanuff]

Hallo Leute,

austrocknende Elkos sind wohl ein Hauptproblem bei Elektronikgeräten.

Trocknen die nur im Betrieb aus

oder auch wenn ein Neugerät unbenutzt in seiner Verpackung auf seine
Erstinbetriebnahme wartet,

oder anders gefragt:

gehen auch nicht benutzte neue Elektronik-Geräte im Laufe der Zeit
(durch austrocknende Elkos oder ander was) kaput?

[Axel Berger]

Jürgen Kanuff wrote:
> gehen auch nicht benutzte neue Elektronik-Geräte im Laufe der Zeit

> (durch austrocknende Elkos oder ander was) kaput?

Die Antwort ist ja. Elkos trocknen nicht nur aus, die isolierende
Oxidschicht baut sich auch mit der Zeit ab. Beim Einschalten werden sie
dann neu formiert, wobei zunächst ein erhöhter Leckstrom fließt. Die
dabei umgesetzte Energie und Wärme kann zur Zerstörung führen. Daraus
resultiert die alte Regel aus der Zeit der analogen Linearregler, lange
unbenutzte Geräte erst mit Unterspannung einzuschalten und dann langsam
hochzufahren. Mit aktuellen Schaltnetzteilen funktioniert das so nicht
immer.

Die Austrockung bei kühler Lagerung ist vermutlich nicht null, aber
wenigstens um den Faktor hundert oder tausend verringert, also
vermutlich irrelevant.

Axel

--
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[Michael Bäuerle]

Axel Berger wrote:
>
> [...]

> Die Austrockung bei kühler Lagerung ist vermutlich nicht null, aber
> wenigstens um den Faktor hundert oder tausend verringert, also
> vermutlich irrelevant.

Ich habe in der Bastelkiste noch jahrzehntealte Elkos liegen, die habe
ich als Kind mal aus kaputten Fernsehern ausgeschlachtet. Die haben
großteils immer noch die aufgedruckte Kapazität und funktionieren auch
noch im realen Einsatz. Sie sind allerdings für die Kapazitäts- und
Spannungswerte riesig (vergleichen mit aktuellen Bauteilen), direkt
vergleichen sollte man das daher vielleicht nicht.

Ich würde aber zustimmen, dass die Austrocknung bei der Lagerung eher
keine Probleme macht.

Der Elektrolyt kann aber auch auslaufen, durch versagende Dichtungen.
Das kann auch bei der Lagerung passieren und betraf auch schon Bauteile
namhafter Hersteller.

[Michael Bäuerle]

Axel Berger wrote:
>
> [...]

> Die Austrockung bei kühler Lagerung ist vermutlich nicht null, aber
> wenigstens um den Faktor hundert oder tausend verringert, also
> vermutlich irrelevant.

Ich habe in der Bastelkiste noch jahrzehntealte Elkos liegen, die habe
ich als Kind mal aus kaputten Fernsehern ausgeschlachtet. Die haben
großteils immer noch die aufgedruckte Kapazität und funktionieren auch
noch im realen Einsatz. Sie sind allerdings für die Kapazitäts- und

Spannungswerte riesig (gegenüber aktuellen Bauteilen), direkt ver-

[horst-d.winzler]

Am 15.08.2016 um 10:52 schrieb Axel Berger:
> Jürgen Kanuff wrote:
>> gehen auch nicht benutzte neue Elektronik-Geräte im Laufe der Zeit
>> (durch austrocknende Elkos oder ander was) kaput?
>
> Die Antwort ist ja. Elkos trocknen nicht nur aus, die isolierende
> Oxidschicht baut sich auch mit der Zeit ab. Beim Einschalten werden sie
> dann neu formiert, wobei zunächst ein erhöhter Leckstrom fließt.

Anno Röhrenzeit empfahl Siemens für lange lagernde Geräte, sie einmal
pro Jahr eine Stunde inbetrieb zu nehmen.

--
---hdw---

[Rafael Deliano]

> gehen auch nicht benutzte neue Elektronik-Geräte im Laufe der Zeit
> (durch austrocknende Elkos oder ander was) kaput?

Reststrom liegt über dem im Datenblatt angegebenen Wert.
Das ist aber reversibel, wäre bei Gebrauch bald wieder ok.

Es mag bei Leistungselektronik/Hochspannungsgeräten
auch kritische Anwendungen geben.
Suchbegriff google wäre "Formierung Elko"

https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0ahUKEwiQzIaVvcPOAhUEtBQKHQdeCBsQFgguMAE&url=http%3A%2F%2Fwww.buetow.com%2Fde%2Fapplikationen-downloads.html%3Ffile%3Dfiles%2Fbuetow%2Fcontent%2Fpdf%2Fapplikationsinfos%2FFormierung_der_DC-Kondensatoren.pdf&usg=AFQjCNE5BHa1IowFsjdDyBvwI0Gt9ZcDzg&cad=rja


/ Wenn ein Frequenzumrichter länger als 2 Jahre
/ spannungslos gelagert wurde, kann ein direktes
/ Einschalten am Netz zur Zerstörung der
/ Zwischenkreiskondensatoren führen. Aus diesem
/ Grunde wird empfohlen, den Zwischenkreis des
/ Frequenzumrichters mit einer regelbaren
/ Gleichspannungsquelle langsam auf Nennspannung
/ hochzufahren.

MfG JRD

[Bernd Laengerich]

Am 15.08.2016 um 15:07 schrieb Rafael Deliano:

> Reststrom liegt über dem im Datenblatt angegebenen Wert.
> Das ist aber reversibel, wäre bei Gebrauch bald wieder ok.

AFAIK liegt das Problem nicht alein im höheren Reststrom, sondern in der ggf.
ungleichmäßigen Stärke des Dielektrikums. Auch beim Formieren kann es daher
vorkommen, daß das Dielektrikum durchschlägt, mit durch der im Kondensator
gespeicherten Energie ggf. spektakulären Folgen.
Und einen HV-Elko aus einem Röhrengerät habe ich nach mehrtägiger Formierung
über hochohmigen Widerstand dennoch entsorgt und gegen Neuware getauscht, da
der Restrom nach einer Stunde ausschalten fast wieder so hoch war wie zu
Beginn. Die teure Gleichrichterrröhre war es mir nicht wert...

Bernd
--
Meine Glaskugel ist mir leider unvorhersehbarerweise vom Balkon gefallen.
P.Liedermann in defa

[MaWin]

"Jürgen Kanuff" <iii...@arcor.de> schrieb im Newsbeitrag
news:norujf$s8$1...@dont-email.me...

>
> austrocknende Elkos sind wohl ein Hauptproblem bei Elektronikgeräten.
> Trocknen die nur im Betrieb aus

Ja, in Betrieb sind Elkos lebensdauerbegrenzt: Beispiele zur Haltbarkeit
bei Maximaltemperatur (Verdopplung alle 10 GradC weniger):

Rubycon LLE: 105 GradC, 12000-20000h
Aerovox ALS3: 85 GradC, 20000h
Aerovox ALC1: 85 GradC, 18000h
Rubycon ZLH: 105 GradC, 6000-10000h
Aerovox ALC4: 85 GradC, 9000h
Aerovox ALS4: 105 GradC, 9000h
Aerovox CGL: 85 GradC, 5000h
Aerovox CGS: 85 GradC, 2000h
Aerovox CGR: 105 GradC, 2000h

> oder auch wenn ein Neugerät unbenutzt in seiner Verpackung auf seine
> Erstinbetriebnahme wartet,
> oder anders gefragt:
> gehen auch nicht benutzte neue Elektronik-Geräte im Laufe der Zeit
> (durch austrocknende Elkos oder ander was) kaput?

Die HERSTELLER sind sehr kritsch bei der Lagerfähigkeit und reden
bei einfachen Produkten nur von 2 Jahren Mindesthaltbarkeit,
also weniger lange als wenn sie unter Spannung stehen:

http://industrial.panasonic.com/cdbs/www-data/pdf/RDE0000/DME0000COL8.pdf
(2 Jahre)

Besonders ausgesuchte mit langer Lagerfähigkeit:

http://de.tdk.eu/blob/185386/download/5/pdf-generaltechnicalinformation.pdf
(2 Jahre, 15 Jahre für SIKOREL)
http://www.niccomp.com/Catalog/AlumApplInfoCautions1105.pdf (3 Jahre)
http://www.datasheet.support/datasheets/epcos/B43793A1476Q000.pdf (15 Jahre
für SIKOREL B41607 bei maximal 40 GradC, manche nur 10 Jahre)
http://www.kemet.com/Lists/ProductCatalog/Attachments/235/F3304.pdf (einige
Serien unter 40 GradC bis 10 Jahre)
https://www.digikey.com/Web%20Export/Supplier%20Content/CDE_338/PDF/CDE_CapCapability.pdf?redirected=1(obwohl nur 500h shelf life garantiert sollen Cornell-Dubilier MLP/MLS 50Jahre halten) http://images.vishay.com/books/VSE-DB0030-1112_Wet%20Tantalum%20Capacitors_INTERACTIVE.pdf (wet tantalum wie Vishay 109D CL64/65 M3964/3965 769Dhalten mehr als 10 Jahre, CH2 sogar 20 Jahre)In der Realität halten Elkos auch mal 50 Jahre und sind trotzdemohne Formierung zu benutzen, und wenn man ängstlich ist werdensie neu formiert.Aus:dse-FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/--MaWin, Manfred Winterhoff, mawin at gmx dot netHomepage http://www.oocities.org/mwinterhoff/

[Marcel Mueller]

On 15.08.16 10.30, Jürgen Kanuff wrote:
> austrocknende Elkos sind wohl ein Hauptproblem bei Elektronikgeräten.

Nicht unbedingt, aber bei manchen Geräten schon.

> Trocknen die nur im Betrieb aus

Nein, aber ...

> oder auch wenn ein Neugerät unbenutzt in seiner Verpackung auf seine
> Erstinbetriebnahme wartet,

... üblicherweise trocknen sie dabei so langsam aus, dass es keine Rolle
spielt. Nach 30 Jahren kann das aber schon mal eng werden. Das kennt man
dann von brummenden alten Verstärkern.

> oder anders gefragt:
>
> gehen auch nicht benutzte neue Elektronik-Geräte im Laufe der Zeit
> (durch austrocknende Elkos oder ander was) kaput?

Ja, alles geht kaputt, wenn es nur lange genug herum steht. ;-)

Bei Geräten, die 10 Jahre im Keller standen schließen beim Einschalten
manchmal Elkos kurz, weil sich die Formierung ohne Benutzung abgebaut hat.

Gerade bei Tantals kann das schon mal recht eindrucksvoll sein. Ich
hatte mal eine SGI-Workstation, die nach Jahren im Keller sich erst mal
ein paar Tantals mit einer halben Meter langen Stichflamme entledigt
hat. Das hat den Bootvorgang gleichwohl nicht aufgehalten - gusseiserne
Technik.

Aber wie man es auch dreht, im Betrieb geht die Alterung i.a. deutlich
schneller.


Marcel

[Marcel Mueller]

On 15.08.16 12.40, Michael Bäuerle wrote:
> Ich habe in der Bastelkiste noch jahrzehntealte Elkos liegen, die habe
> ich als Kind mal aus kaputten Fernsehern ausgeschlachtet. Die haben
> großteils immer noch die aufgedruckte Kapazität und funktionieren auch
> noch im realen Einsatz.

Same here. Die baue ich immer als Ersatzteile in Mainboards etc. ein.
Theoretisch ganze böse, weil weniger Belastbarkeit und so (z.B. nur 85°C).
Praktisch sind sie besser. Die Geräte halten damit nachweislich länger
als mit der Originalbestückung und sind teilweise sogar besser. In einem
Fall hat sich die Übertaktungsreserve einer CPU nach dem Wechsel
merklich erhöht, und zwar im Vergleich zum Neuzustand des Boards, und
das obwohl ich 4 Originalelkos aus Platzgründen durch nur 3 aus der
Grabbelkiste ersetzt habe und diese auch noch etwas längere Anschlüsse =
mehr ESL haben.

> Sie sind allerdings für die Kapazitäts- und
> Spannungswerte riesig (gegenüber aktuellen Bauteilen), direkt ver-
> gleichen sollte man das daher vielleicht nicht.

Genau das ist der Knackpunkt. Wenn man vergleichbar große Typen heute
einlötet, halten die auch ewig. Einfach welche mit mehr
Spannungsfestigkeit nehmen.

> Ich würde aber zustimmen, dass die Austrocknung bei der Lagerung eher
> keine Probleme macht.

Kommt auf die Dauer, die Temperatur und die Dichtung der Elkos an. Wenn
der Gummistopfen sichtbar porös wird, tickt die Uhr schnell.

> Der Elektrolyt kann aber auch auslaufen, durch versagende Dichtungen.
> Das kann auch bei der Lagerung passieren und betraf auch schon Bauteile
> namhafter Hersteller.

Ack,


Marcel

[Marcel Mueller]

On 15.08.16 15.39, Bernd Laengerich wrote:
> Und einen HV-Elko aus einem Röhrengerät habe ich nach mehrtägiger
> Formierung über hochohmigen Widerstand dennoch entsorgt und gegen
> Neuware getauscht, da der Restrom nach einer Stunde ausschalten fast
> wieder so hoch war wie zu Beginn.

Vielleicht war er zusätzlich schon halb ausgetrocknet. Dann funktioniert
das mit der Formierung nicht mehr richtig.

> Die teure Gleichrichterrröhre war es
> mir nicht wert...

Gehen die Dabei wirklich hops? Röhren sind was kurzzeitige Überlast
angeht doch eigentlich ausgesprochen hart im Nehmen, jedenfalls
verglichen mit dem Silizium-Zeug.


Marcel

[Bernd Laengerich]

Am 22.08.2016 um 08:25 schrieb Marcel Mueller:

> Gehen die Dabei wirklich hops? Röhren sind was kurzzeitige Überlast angeht
> doch eigentlich ausgesprochen hart im Nehmen, jedenfalls verglichen mit dem
> Silizium-Zeug.

Gleichrichterröhren sind meist recht knapp dimensioniert, d.h. der normale
Betriebsstrom ist dabei oft erstaunlich gering am Maximum. Bei mir war es eine
5Y3GB als Coke Bottle. Die Röhre ist zwar mit etwa 25 Euro noch erschwinglich,
aber warum sollte ich die riskieren? Die Formierversuche und Testerei habe ich
mit einem Sandersatz durchgeführt.

[Hanno Foest]

Am 22.08.2016 um 08:21 schrieb Marcel Mueller:

> Same here. Die baue ich immer als Ersatzteile in Mainboards etc. ein.
> Theoretisch ganze böse, weil weniger Belastbarkeit und so (z.B. nur 85°C).
> Praktisch sind sie besser. Die Geräte halten damit nachweislich länger
> als mit der Originalbestückung und sind teilweise sogar besser.

Bei mir hat jedes Gerät, bei dem ich Elkos tauschen mußte, danach
beliebig lange gehalten. Low-ESR Typen, Markenware, Kapazität und
Spannung identisch zum zu tauschenden Teil (soweit die Vorräte das
hergeben). Oft geht es auch mechanisch gar nicht anders.

Hanno

[Gerrit Heitsch]

Auch wichtig... Wenn freie Plätze für Elkos vorhanden sind, die gleich
mit bestücken. Normalerweise war die Vollbestückung des Originaldesign
und das Weglassen dann die Kostenoptimierung. Solange Elkos entfernen
bis es nicht mehr läuft, dann den letzten wieder drauf. Jetzt in
Produktion geben und verkaufen.

Gerrit

[Michael Bäuerle]

Hanno Foest wrote:
> Am 22.08.2016 um 08:21 schrieb Marcel Mueller:
> >
> > Same here. Die baue ich immer als Ersatzteile in Mainboards etc. ein.
> > Theoretisch ganze böse, weil weniger Belastbarkeit und so (z.B. nur 85°C).
> > Praktisch sind sie besser. Die Geräte halten damit nachweislich länger
> > als mit der Originalbestückung und sind teilweise sogar besser.
>
> Bei mir hat jedes Gerät, bei dem ich Elkos tauschen mußte, danach
> beliebig lange gehalten.

Es gibt da schon Geräte, wo das konstruktionsbedingt nicht so ist.
Im Netzteil eines Röhrenfernsehers habe ich den gleichen Elko zwei-
oder dreimal getauscht. Er saß direkt neben einem Kühlkörper und wurde
einfach zu heiß.

> Low-ESR Typen, Markenware, Kapazität und
> Spannung identisch zum zu tauschenden Teil (soweit die Vorräte das
> hergeben). Oft geht es auch mechanisch gar nicht anders.

Zumindest auf den Computer-Mainboards, die ich bisher repariert habe,
ging es immer so eng zu, dass ich extra neue Elkos mit exakt passenden
Abmessungen kaufen musste. Von den vorhandenen Exemplaren hätte keines
gepasst.

[Hanno Foest]

Am 24.08.2016 10:21 schrieb Michael Bäuerle:

> Zumindest auf den Computer-Mainboards, die ich bisher repariert habe,
> ging es immer so eng zu, dass ich extra neue Elkos mit exakt passenden
> Abmessungen kaufen musste. Von den vorhandenen Exemplaren hätte keines
> gepasst.

Ich hab inzwischen eine recht ansehnliche Sammlung gängiger Typen...

Hanno

[Marcel Mueller]

On 24.08.16 10.21, Michael Bäuerle wrote:
>> Low-ESR Typen, Markenware, Kapazität und
>> Spannung identisch zum zu tauschenden Teil (soweit die Vorräte das
>> hergeben). Oft geht es auch mechanisch gar nicht anders.
>
> Zumindest auf den Computer-Mainboards, die ich bisher repariert habe,
> ging es immer so eng zu, dass ich extra neue Elkos mit exakt passenden
> Abmessungen kaufen musste. Von den vorhandenen Exemplaren hätte keines
> gepasst.

Ach, da muss man kreativ sein. Ich glaube ich habe noch nie einen exakt
passenden Typ bestellt, sondern immer irgendwas reingebastelt, was die
Grabbelkiste her gibt. Meist war es danach noch enger als vorher.
Manchmal waren es danach auch weniger Elkos. Gelaufen hat es immer.
Da sich die Grabbelkiste vorrangig aus (recht alter) Ausschlachtware
rekrutiert, ist da schon einiges an Auswahl. Und die alten, etwas
größeren Elkos sind meist auch besser.

Der Fairness halber sein noch gesagt, dass ich alte Elkos mit der
Soundkarte teste. Widerstand von ca. 2 Ohm in Reihe, und dann an den
Audioverstärker mit ca. 100mV Rosa Rauschen. An Line-In greift man dann
die Spannung am Elko (L) und an beiden in Reihe (R) - also das eigene
Ausgangssignal - ab. Der Rest ist Software (Z(f) = FFT(L)/FFT(R-L)). 1-2
Sekunden später hat man ESC(f) bis 20 kHz und ESR(f) auf einige Milliohm
genau auf dem Schirm. Wenn der ESR nichts kann, geht's ab in die Tonne.
Das einzige, was die Messung stören kann, sind ein nicht genau bekannter
oder nicht rein ohmscher Widerstand und eventuelle Nichtlinearitäten der
Soundkarte. Alles andere kompensiert sich raus, notfalls nach einmaliger
Kalibrierung. Es geht also mit nahezu jeder räudigen Onboard-Karte,
solange man sie nicht übersteuert.


Marcel

[Hanno Foest]

Am 25.08.2016 11:40 schrieb Marcel Mueller:

> Der Fairness halber sein noch gesagt, dass ich alte Elkos mit der
> Soundkarte teste. Widerstand von ca. 2 Ohm in Reihe, und dann an den
> Audioverstärker mit ca. 100mV Rosa Rauschen. An Line-In greift man dann
> die Spannung am Elko (L) und an beiden in Reihe (R) - also das eigene
> Ausgangssignal - ab. Der Rest ist Software (Z(f) = FFT(L)/FFT(R-L)). 1-2
> Sekunden später hat man ESC(f) bis 20 kHz und ESR(f) auf einige Milliohm
> genau auf dem Schirm. Wenn der ESR nichts kann, geht's ab in die Tonne.

Nette Idee. Ich hab mir aber inzwischen als universellen Bauteiletester
etwas ähnlich http://www.ebay.de/itm/291723584469 besorgt, der kann das
und noch einiges mehr. Sehr brauchbar für Basteleien mit Ausschlachtkram.

Hanno