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foobar
Ja, die Opamps sind D2030A (siehe erster Post). Hersteller ist Huajing. Ich konnte kein Datenblatt zu diesem konkreten Chip finden, nur für andere Varianten, und nur auf chinesisch. Aber er scheint ein pin-kompatibler Klon des TDA2030 zu sein.
Vielleicht ist der CD2030ACZ eine Weiterentwicklung davon. Manchmal ist der Typname beim Aufdruck abgekürzt, weswegen man nicht ganz ausschließen kann, dass es sich sogar um denselben Typ handeln kann. Man kennt das zum Beispiel von japanischen Typen her, wo anstatt 2SC, 2SD oder 2SB einfach C, D bzw. B vorangestellt ist, damit der Typstempel nicht zu mickrig ausfallen muss. In diesem Fall weiß man es wohl nicht, sollte aber nichts ausmachen, da wir den Schaltplan der Endstufe haben, die Pins übereinstimmen und die Beispielapplikationen zu deiner Endstufe passen. Da gibt es kaum noch Möglichkeiten für relevante Abweichungen, außer vielleicht, wenn man an Optimierung interessiert ist. Bedauerlicherweise hält deine Endstufe nicht mal mit den Minimaldesigns der Beispielapplikationen ganz mit, indem da ein paar qualitäts- und stabilitätssteigernde Folien- oder Keramik-Cs (die dicht an das IC positioniert gehören) und ein paar Schutzdioden noch eingespart wurden. Falls die Boxen ohne Frequenzweiche auskommen und die Endstufe kaum ploppt und nicht allzu weit ausgesteuert wird, könnte mit etwas Glück auf die Schutzdioden verzichtet werden.
Bei eigenem Gerät hätte ich mir aber nicht so viel Mühe gemacht. Da hätte ich kurzerhand erst mal die Temperaturen gefühlt und die Arbeitspunkte der Op-Amps schnell nachgemessen, die kleinen Elkos im spannungslosen Zustand mit einem Pieper durchgepiept (mein Multimeter piept so lange, wie das Umladen andauert) und wenn das alles unverdächtig ist, den beiden fetten Elkos ähnlich fette parallelgeschaltet und dann angehört, ob es hilft. Normalerweise muss ich solche Sachen nicht extra kaufen. Es liegt noch etwas Gebrauchtes und teils Neues herum. Da kann man auch mal eben die Elkos alle auswechseln und die "optimalen" nach der Erprobung kaufen.
Ob ich die Elkos durch Folien ersetze, muss ich mir nochmal überlegen. Ich verstehe die technischen Argumente dafür (glaube ich zumindest), aber man sieht ja, wie wenig Platz auf der Platine ist. Die Originale sind winzig (⌀ 5mm, RM 2mm). Wenn ich mal gucke, wie klobig dagegen Folienkondensatoren mit 10 µF sind... Nach oben hätte ich Platz, also vielleicht welche mit 5mm RM, oder axial bedrahtete hochkant einbauen oder so. Allerdings sind diese Bauformen natürlich nicht die günstigsten und wenn ich 4 Stück für je 5 Euro kaufe, habe ich den halben Neuwert der Boxen investiert.
Dass die zu klobig werden könnten, hatte ich auch schon befürchtet. Und dass man nicht so viel hineinstecken will, sehe ich auch ein. Zu klobige Kondensatoren im Bereich der Ansteuerung könnten zudem Brumm einkoppeln und schlimstenfalls sogar zu wilden Schwingungen führen. Man sollte es also nicht übertreiben.
Ich finde bei bipolaren Elkos leider nur solche mit max. 2000 Stunden Lebenserwartung. Normale Elkos kriege ich für weniger Geld mit 10.000 Stunden.
Das bezieht sich jeweils auf eine bestimmte Belastung und Temperatur und kann daher ziemlich oft nicht so leicht direkt miteinander verglichen werden. Du kennst vermutlich die Faustformel, nach der 10 K Temperaturerhöhung die Lebenserwartung in etwa halbiert bzw. ungekehrt. Während Temperaturen sich noch leicht vergleichen und notfalls umschätzen lassen, sind Belastungsprofile (irgendein Mischspannungsbetrieb, manchmal mit unterschiedlicher Frequenz oder Signalform des Ripple Currents bei unterschiedlicher Gleichspannung) zwischen Datenblättern manchmal kaum noch vergleichbar. Da muss man oft schätzen, welche Änderung sich in welche Richtung auswirkt und wieviel. Mit Glück ist ein C einem anderen eindeutig insgesamt überlegen, aber oft ist das nicht so.
Bezüglich der Belastung könnte bei den bipolaren Typen schon einkalkuliert sein, dass die an Wechselspannung betrieben werden. Das wäre sozusagen reiner Ripple, die ganzen 2000 h hindurch, wogegen die gepolten Cs den Ripple nur so lange vertragen, wie eine Gleichspannung aufgeprägt ist, also als Mischspannung. Aber da du das Datenblatt gesehen hast und ich nicht, will ich nichts Konkretes behaupten. Falls die 2000 h bei den ungepolten Typen an allgemein schlechter Wärmeverträglichkeit liegen sollten, ist das natürlich ein echter Nachteil.
Bei diesen vier kleinen Elkos kommt es insbesondere darauf an, wie lange man den C einfach spannungslos oder ganz leicht verpolt weglegen kann, ohne dass seine Oxidschicht zu sehr darunter leidet und wie lange man ihn dabei fremdbeheizen kann, ohne dass er zu viel Elektrolyt verliert. Innere Aufheizung durch einen Strom findet so gut wie gar nicht statt. Deswegen darf der ESR ruhig deutlich höher als bei Elkos in Schaltnetzteilen sein, und er muss Belastungsprofile, wie sie in Schaltnetzteilen vorkommen, gar nicht lange aushalten können.
Bipolare Elkos haben bei ansonsten gleicher Bedatung (können aber auch richtig fett, also anders bedatet, und dann sogar sehr verlustarm sein) größere Verluste als gepolte Low-ESR-Typen, weswegen sie dabei weniger lange einen kräftigen Strom vertragen. Aber hier ist die Strombelastung keine relevante Größe. Eine innere Aufheizung findet so gut wie gar nicht statt. Eher ist es hier andersherum, indem die ohmschen Verluste ziemlich egal sind und die innere Reihenschaltung, auch wenn sie zu mehr Verlusten führt, die Integrität des Bauteils schützt. Da bei bipolaren Elkos im einfachsten Fall die Kapazität je Volumen sich ungefähr halbiert, verdoppelt sich das Volumen ungefähr. Und bei Glattfolien können die noch dicker werden. Oft ist der Einsatzzweck eine Frequenzweiche, was dann wegen der geforderten Spannungsfestigkeit die Baugröße noch viel größer ausfallen lässt.
Doch das wäre hier unnötig, da im Fall nicht doch von irgendwoher bei der Poti- und Filter-Platine mitgeschleppter Spannung bereits 3 V Spannungsfestigkeit eine ordentliche Überdimensionierung beinhalten würde. Trotzdem würde ich höher gehen, um die allgemeine Zuverlässigkeit zu steigern. Im Gegenkopplungszweig braucht man jedoch eine Sicherheitsreserve für ungewollte Zustände, s.u.
Wegen der kleinen Spannung ist der Trick, gepolte Elkos mit viel größerer Spannungsfestigkeit zu nehmen, damit die Oxidschicht genügend Reserve zum Weggammeln hat. Daher ist es eher gut, wenn die dick ist und der C nicht auf hohes C/V getrimmt ist. Falls der Elko verlustarm ist, dann sollte er nicht gleichzeitig winzig sein und lieber etwas mehr Spannung vertragen. Ein Bipolar-C darf für kleinere Spannungen als ein gepolter C mit der nötigen Weggammelreserve spezifiziert sein.
Der Vorteile eines geringen ESRs kämen hier nicht zum Tragen. Von speziellen Low-ESR-Typen würde ich wegen möglicher halbleiterähnlicher Effekte Abstand nehmen, außer wenn das Datenblatt etwas anderes sagt.
Glattfolien-Elkos (so sind viele bipolare aufgebaut) sind hier (wenn die Ausführung stimmt) qualitativ besser als welche mit rauen (normalen) Elektroden, haben dafür aber weniger Kapazität je Volumen. Bipolar-Elkos sind oft Glattfolien-Cs, insbesondere bei Frequenzweichen. Wenn die Bipolar-Elkos und Folien-Cs eine kleinere Spannungsfestigkeit hätten, dann könnten sie auch klein gebaut sein. Aber oft bekommt man diese Ausführungen einfach nicht. Sie müssen hier (außer bei ungewöhnlichen Betriebszuständen, s.u.) kaum Spannung aushalten. Deswegen funktionieren ja auch zur Not gepolte Elkos mit extra etwas höherer Spannungsfestigkeit für einige Jahre und mit Glück sogar Jahrzehnte, da die relativ dicke Oxidschicht ein paar Jahre zum Abbau braucht. Es gibt dabei jedoch ein Problem mit der Serienstreuung. Es macht schon viel aus, ob die Oxidschicht ein paar winzige Defektstellen hat, die bei ordentlich Vorspannung von selbst "ausheilen" und ohne nicht. Und es kann u.U. (z.B. je nach Typ und Serienstreuung) schon etwas ausmachen, ob der Elko jahrelang mit 50 mV verpolt oder mit 50 mV richtig herum betrieben wird.
Im Zweifel würde ich einfach nachmessen, wie die Potentiale tätsächlich liegen:
1. Direkt am Eingang des Op-Amps vermute ich ziemlich genau 0 V, da ich sehr kleine Eingangsströme vermute, wogegen aber bisher unklar ist, welche Spannung die Ansteuerung führt, wobei ich 0 V vermute, aber ich weiß es eben nicht, könnte ja eine aktive Filterschaltung bei deinen Potis davor sitzen.
2. Am invertierenden Eingang, wo die Gegenkopplung angreift, könnte ein kleiner Offset im ein- bis zweistelligen Millivolt-Bereich vorliegen, den man bei der Polung des Elkos berücksichtigen könnte. In der Massenproduktion wäre das zu viel, aber du könntest es. Dabei wäre ein gewisser Temperaturverlauf bei den ICs zu berücksichtigen, von wegen thermisches Gleichgewicht im Gehäuse. Meistens ist die Sache aber so simpel, dass ein Offset immer oder wenigstens grob in der Nähe des thermischen Gleichgewichtes in dieselbe Richtung weist. Dann ist das kein großer Aufwand, ein paar Mal messen und dann richtig herum einlöten und dann nochmal den Offset prüfen, da er sich durch das nun vielleicht intaktere Bauteil verändert haben könnte und nötigenfalls die Polung korrigieren.
Ist dann die Frage, was am Ende länger hält. Der gestresste polarisierte Elko mit der 5fachen Lebenserwartung oder der kurzlebige bipolare, der dafür die Wechselspannung besser ab kann.
Vermutlich der bipolare, wenn das Belastungsprofil des Datenblattes für die 2000 h sich auf einen beachtlichen Wechselstrom (z.B. 100 mA) ohne Vorspannung bezieht und nicht ausgerechnet die allgemeine Wärmeverträglichkeit hier die 2000 h festlegt (wie bei ziemlich miesen Dingern). Sollten die Lebenserwartungen jedoch unter denselben Testbedingungen oder unter ähnlichen bei einer nie verpolenden Mischspannung ermittelt worden sein, so könnte es vielleicht sein, dass die gepolte Variante mit der langen Lebenserwartung länger oder ungefähr gleich lange hält.
... und taugt nichts, wenn es nicht wenigstens Tantal-Polymer ist (reine Tantal-Cs sind sogar besonders anfällig für Kurzschlüsse und extrem empfindlich gegenüber Verpolung und nicht mal sonderlich lagerfähig). Die geringen Verluste von Tantal-(Polymer)-Cs sind hier jedoch unnötig. Die äußerst dünne Isolierschicht und der extrem niedrige ESR sind hier nicht gefordert und bringen keinen Nutzen, nicht mal für Audiophile, ist also das Gegenteil von den Grafikkarten, bei denen wegen der extremen Hochstromimpulse nicht mal die Tantal-Polymer-Cs genügten.
Es ist ein klassischer Fehler bei Audioschaltungen einiger deutscher Hersteller gewesen, dass die schönen teuren Tantalkondensatoren (damals gewöhnliche) mangels Vorspannung oder wegen nur geringfügiger Verpolung nach einigen Jahren auch bei selten gebrauchten Audioverstärkern kurzschlüssig wurden. Wegen dieser falsch eingesetzten Bauteile wurden die Geräte unnötig teurer. Dabei haben die Tantalkondensatoren nicht mal im Neuzustand was genützt, da Rauschen und Verzerrungen von woanders her dominiert wurden und weil diese Schaltungsteile dort in den Koppelzweigen noch so hochohmig waren, dass auch billige Elkos kaum einen Anteil an der Gesamtrauschspannung bewirkt hätten. Mehr als ein Fetisch war das also nicht. Bei Elkos kommt es darauf an, dass man gute einkauft, z.B. damals vom Japaner Rubycon, dann hatte man meistens jahrzehntelange Freude daran.
und bei Keramik im Audiopfad weiß ich nicht, ob ich mir über wärmebedingte Kapazitätsschwankungen und piezoelektrische Störungen einen Kopf machen muss.
Die Kapazitätsreserven genügen normalerweise, um wärmebedingte Kapazitätsschwankungen abzufangen:
1. Im Ansteuerzweig ist die Frequenzgangreserve so groß, dass du dir deswegen keine Gedanken machen müsstest. Der Piezo-Effekt ist hier mangels ausreichender Blindströme kaum vorhanden - aber bei manchen hochgezüchteten Typen stört andersherum Mikrofonie, s.u.
2. Im Gegenkopplungszweig ist die Reserve zwar bei audiophilen Ansprüchen ein Problem, da die untere Grenzfrequenz des damit realisierten Hochpasses bei 34 Hz liegt, aber bei in kleine Gehäuse eingesperrten Lautsprechern, wie hier vermutet, sollte man kaum Schwankungen bemerken, wenn man nicht gerade extrem hochgezüchtete Typen mit krassem C/V nimmt. Bei denen könnte man vielleicht etwas merken, also nicht "gekonnt" zum ungünstigsten Typ greifen. Zwar ist hier die Signalamplitude bis zu ca. 80 mal so hoch wie am Eingang, aber der Piezoeffekt ist auch hier gering, da der Strom über einen sehr hochohmigen Widerstand fließt - aber bei manchen hochgezüchteten Typen stört andersherum Mikrofonie, s.u.
Allerdings habe ich weiter oben vergessen, dass Fehlerzustände (echte Fehler, oder extreme Übersteuerung mit richtigem Clipping-Dach, ist schwer zu schaffen, aber bei ungewollter Oszillation evtl. möglich, kommt aber auch beim Einschalt-Plopp kurz vor und wäre daher näher zu untersuchen) die Spannung über dem C der Gegenkopplung unzulässig hoch ansteigen lassen könnten, weswegen da 3 V oder so u.U. nicht die dafür nötige Sicherheitsreserve hat. Es sollte besser schon vertragen werden, was die Betriebsspannung hergibt, zzgl. Sicherheitszuschlag, auch wenn das kein normaler Betriebszustand ist. Das macht den C doch wieder einigermaßen fett, aber nur den vom Gegenkopplungszweig! Aber diese Betrachtung klammert aus, dass es, solange dir der Verstärker nicht schon aus anderen Gründen halb um die Ohren geflogen ist und nicht eine sehr abnorme Ansteuerung erfolgt, solche extremen Zustände durch diverse Effekte eigentlich stark abgemildert werden, ist also so eine Art echte Worst-Case-Betrachtung über alles, was so auftreten könnte. Auch ein Einschalt-Plopp müsste schon ziemlich brutal ausfallen. Aber je nach Quelle kann man einen zusätzlichen externen von erheblicher Amplitude ja nicht ganz ausschließen.
Normalerweise zieht der C die Transienten selber herunter, und dann sorgen Gegenkopplung und Schaltungssymmetrie dafür, dass es nicht so weit kommt. Die Gegenkopplung ist ja gerade bei Gleichspannung maximal und ergibt da lediglich 1-Verstärkung. Aber ganz krasses Clipping mit kleiner Freuquenz (so ein Dauerploppen), am schlimmsten mit großer Asymmetrie oder ein bereits durchgeschlagenes IC, könnte da an dem C vielleicht etwas anrichten, ist aber so eine Sache, die bei intaktem Verstärker auf eine gewisse Phasenverzögerung angewiesen ist. Es kann sein, das bei sorgfältiger Simulation sich zeigt, dass es schwer ist, diesen Fall zu provozieren. Aber die reine Möglichkeit muss mit abgedeckt werden, denn wenn es doch mal passiert, steht man dumm da. Da helfen dann tausende Stunden einwandfreien Betriebes im Vorfeld nichts mehr.
Und dafür habe ich das nochmal editiert, hier. Es versteht sich von selbst, dass ein gepolter Elko auch nicht der beste Kandidat für ein solches Szenario ist. Aber immerhin ist er auch als kleine und billige Variante leicht in einer Richtung genügend spannungsfest auslegbar.
Der C auf der Ansteuerseite darf ruhig mickrig sein - vorbehaltlich einer Überprüfung der Gleichspannungspegel auf der anderen Seite des Kondensators, der normalerweise auch 0 V betragen sollte, aber das kann man aus der Ferne nicht sicher wissen.
Experimentierfreudige Audiophile, denen es genügt, leise zu hören und die lieber das volle Spektrum haben, dürfen bei der Gegenkopplung gerne auf 22...47 µF gehen, sollten sich aber langsam herantasten und den Spannungshub beim Einschalten (Ploppen) kontrollieren und nötigenfalls Zurückhaltung üben.
Aus dieser Gegenkopplung ergibt sich, dass Kapazitätsverlust bei den Elkos im Spannungsteiler der Gegenkopplung (zur Masse hin) normalerweise nicht die Ursache für den Brumm sein sollte (er sollte durch stärkere Gegenkopplung leiser werden), sondern ggf. eher ein sich anbahnender Kurzschluss.
Wenig Aufwand wäre allerdings, den Gleichrichterdioden noch je einen parallelen Keramikkondensator zu verpassen, wie du in deiner ersten Antwort schriebst. Das kann ich sicherlich mit machen, wenn ich das nächste Mal dran herum bastle.
Genaue Werte habe ich noch nicht. Man kann von der Größenordnung her mit ca. 20...100 nF rechnen. Ich kann mich nicht daran erinnern, dort jemals mehr als 100 nF vorgefunden zu haben. Auf ausreichende Spannungsfestigkeit zzgl. Sicherheitszuschlag ist zu achten. Das wäre natürlich kein Ansetzen an der Ursache, sondern nur eine qualitative Aufwertung.
Es geht um das Bedämpfen von Aufschaukelungsprozessen und Rundfunkstörungen. Empfindliche Audioschaltungen betätigen sich manchmal als Detektorempfänger, also Demodulator für Amplitudenmodulation, oder sie unterdrücken Signale von der Betriebsspannung nicht genügend (jeweils, weswegen ich das Thema anschnitt). Aber bei diesem IC und dieser Auslegung vermute ich das eher nicht, aber man könnte sich täuschen, da die eigentlich obligatorischen Folien- oder Keramik-Cs von V+ wie auch von V- nach Masse fehlen. Die nachzurüsten, wäre auch mal eine Maßnahme.
Es war sogar vorgesehen, solche zu bestücken, wurden aber weggelassen, nämlich der Keramikkondensator C01 und sein auf dem Foto verdeckter Gegenspieler (auf der Unterseite sieht man die Position). Ich würde da aber eher anstelle der Kerkos fette Folien-Cs einbauen und die Kerkos dicht an den ICs platzieren, sodass es dann wegen der Aufteilung vier wären. Die ICs brauchen nämlich jeweils den Hochfrequenz-Bypass auf direktestem Weg und perfekt symmetrisch, wogegen der hinter den Dioden zu viel Musik machen könnte, solange die vier Cs parallel zu den Dioden noch fehlen.
Die am meisten verdächtigen Bauteile bleiben aber trotzdem die beiden dicken Elko-Eimer. Und überhaupt müsste man mal die Brummspannung messen, zumal man dabei auch sehen könnte, ob eine der Dioden einen Knacks weg hat. Die Elkos (der Fokus liegt jetzt auf den dicken) dürfen in Ruhe nicht von sich heraus warm werden und bei Zimmerlautstärke auch nicht so, dass man es spürt.
Wegen Qualitätssteigerungen hätte ich so einige Ideen, einige stecken schon in dem Text hier. Aber jede Kleinigkeit kostet Kleingeld oder macht Mühe.
Zu Glattfolie oder nicht:
Intensive Hörtests haben schon vor Jahrzehnten gezeigt, dass man den Unterschied normalerweise nicht heraushören kann. Ob man ihn herausmessen kann, hängt stark vom Einsatzszenario ab. Der Zustand nach/bei Alterung ist eine andere Frage.
Ganz später Edit:
Hm, habe nochmal über Piezoeffekte nachgedacht, da das Ding intern ganz schön rummst, von wegen richtige Mikrofonie und Spannungserzeugung. Da eignen sich wohl so ganz hochgezüchtete MLCC-Typen nicht gerade! Das könnte unter Umständen Rückkopplungen ergeben.
Vielleicht sind als Folien-Cs die altbekannten Wima MKS eine Option. Die gibt es nämlich auch für kleinere Spannungen und daher mit einem hohen C/V und das nicht allzu teuer. Bei der Ansteuerung genügt der 16-V-Typ, den ich bei Reichelt aber nicht gefunden habe. Bei der Gegenkopplung soll es ein spannungsfesterer sein, falls nötig (wäre dann aber wohl schon pingelig, dafür "rocksolid"), wobei Reichelt sogar einen hat, aber wo man dann wegen der Größe geringfügig basteln müsste. Man könnte aber auch jeweils 2 x 4,7 µF nehmen oder beim Eingang sogar nur einen, wenn vor dem 1-kOhm-R nochmal ungefähr 1 kOhm in Reihe liegt, zum Beispiel als Ausgangsimpedanz der Poti-Platine, dann müsste das eigentlich genügen.
Jedenfalls halten diese Wima-Dinger erfahrungsgemäß "ewig" und zicken nicht herum, da schön eingegossen. Signaltechnisch sind stirnseitig kontaktierte MKTs teilweise besser, aber das ist hier ja kein audiophiles Projekt. Ich hatte noch nie wegen eines MKS von Wima ein schlechtes Audio (wo so im Kleinsignalbereich verwendet). Ich sehe gerade im Katalog, dass auch viele moderne Wima-MKS-Typen stirnseitig kontaktiert sind, was die Karten neu mischt. Für 10 µF muss man aber wohl schon zu MKS2 mit Rastermaß 5 mm greifen. Dafür sind die auch stirnseitig kontaktiert und vertragen mindestens 50 V DC und 30 V AC. Viel besser geht es kaum, sind bloß keine Winzlinge mehr (muss man dann ordentlich befestigen). Die haben dann, in mm: B=11 H=16 L=7,2 (bei Rastermaß 5 mm), Bestellnummer bei Wima (für Google): MKS2B051001N00
Reichelt: https://www.reichelt.de/folienkonden...--p172683.html (Foto ist falsch zugeordnet)
Bei der Gelegenheit könnte man dann auch gleich welche an den Versorgungsspannungen nachrüsten. Hm, eigentlich sollte es wohl billig bleiben (anstatt teuer und audiophil). Noch ein paar Metallfilmwiderstände rein, ist ja auch nicht viel Arbeit, wenn man schon mal dabei ist...
Ich tendiere aber immer noch zu etwas Kleinerem, wenigstens für die direkte Ansteuerung. Mal sehen, was man noch findet.
Weiter:
Die bipolaren Elkos von Nichicon, die derzeit auf eBay angeboten werden, sind eigentlich für solche Zwecke wie hier gedacht, zum Beispiel dieser:
10 pcs. Nichicon Elko bipolar UVP1V100MDD 10uF 35V 5x11mm RM2 85° für 5,70 € inkl. Versand, sehr billig, wenn du mich fragst. Es gibt wohl auch etwas bessere, aber die sind größer und teurer.
Hier eine Variante für audiophilere Zwecke, nur etwas verlustärmer (was sonst besser ist, weiß man nicht), aber mit einer eine halbierten Lebenserwartung (1000 h):
10 pcs. Nichicon UES1V100MEM Elko bipolar "MUSE" 10uF 35V 6,3x11,5mm RM2,5 für 8,80 E inkl. Versand, auch noch günstig. Aber ungefähr dafür bekäme man, ohne Versand, 4 Wima MKS, die viel besser sind.
Man weiß leider nicht, wie alt die "Neuware" schon ist.
Der Haken daran:
Die Datenblätter dazu finde ich eine Frechheit. Da wird mit unklaren Bezügen herumgeeiert. Vielleicht sind das oder ähnliche Typen die Kandidaten, wo du dich auf die Lebensdauer bezogen hast. Ich kann die dort nicht deuten, also wie die Bedingungen wirklich gemeint sind. Der Verlustfaktor ist relativ groß, also gut sind die Dinger nicht gerade. Aber die Schaltung stellt auch nur geringe Anforderungen daran, weswegen das prinzipiell in Ordnung gehen sollte. Und die Spannung, die die Lebensdauer auf diese geringe Werte senkt, bekommen sie in der Schaltung ja gerade nicht ab, ist ja sozusagen nur eine warme Lagerung! Hauptsache, sie rauschen nicht auch noch vor sich hin, das wäre ärgerlich. Unter "Shelf life" gibt es einen Wink, dass die Dinger nach 1000 h Lagerung (also wie in der Schaltung) bei 85 °C formiert werden müssen, um die normale Lebenserwartung (2000 bzw. 1000 h innerhalb der Specs) noch auszuhalten. So richtig fit sind die Elkos dann bei 85 °C also nur für 1000 h, also über den Daumen 8000 h bei 55 °C, ist ein knappes Jahr. Sie müssen danach aber die Specs nicht vollumfänglich schaffen, wegen der geringen Anforderungen. Kapazitätsverlust sollte noch nicht zu befürchten sein, da Formieren die nicht zurückbringt, sondern nur die Oxidschicht ausheilt, was beschleunigter Alterung, verursacht durch erhöhten Leckstrom, vorbeugt. Die quasi nicht vorhandene Spannung in der Schaltung bewirkt aber, dass es nicht zu dieser Alterungsbeschleunigung kommt, sondern zu einer schleichenden Alterung, eben wie bei warmer Lagerung. Das heißt, dass es noch einige Jahre gutgehen kann. Sonst wären die Elkos nicht nach einem Formierungsprozess für weitere 2000 bzw. 1000 h bei 85 °C unter Betriebsbedingungen (wobei die Bezüge unklar sind) immer noch innerhalb der Specs.
Die Wima MKS sind den Elkos um Welten überlegen und sozusagen über alle Zweifel erhaben, aber eben größer. Auch die MLCCs, die ich mir inzwischen angesehen habe, sind diesen Elkos noch deutlich überlegen. Wenn man wüsste, dass es keine störenden Mikrofonieeffekte gibt, dann könnte man sie wohl nehmen, ist eben Glüchssache, typbedingt und eine Frage, wie man sie, mehr oder minder zufällig, einbaut. Mechanisch sind sie sehr empfindlich.
Hinzugefügt#1:
Meine Vermutung zu diesen Bipolar-Elkos, warum die so kurze Lebensdauerwerte haben:
Egal wie herum man einen Bipolar-Elko polt, so polt man ihn doch falsch herum. Deswegen bezieht man sich vermutlich bei der Lebenserwartung an dieser Spannung, und zwar am Maximum. Das ist dann schon, wenn man mal Ströme ausklammert, extrem belastend (anders als in deiner Schaltung). Die Verluste (werden bei Wechselstrom ermittelt) sind so groß, weil es sich effektiv um eine Reihenschaltung handelt und weil die Oxidschicht in der Summe dick sein muss und weil die schnelle (und ungleich verteilte!) Alterung unter Spannung teilweise schon eingerechnet ist. Das heißt, dass schon die robusteste Auslegung für einen Elko ist, solange er eben kaum Spannung abbekommt. Deswegen gehe ich von einer deutlich höheren Lebenserwartung unter denselben (fast spannungs- und stromlosen) Bedingungen als bei einem gepolten Elko aus, welcher ja darauf ausgelegt ist, seine dünne, raue und mit feinen Unregelmäßigkeiten behaftete Oxidschicht durch Vorspannung immer wieder selbst auszuheilen. Solange der Strom genügend begrenzt ist, formiert er ständig. Dabei ist eine mehrfache Lebenserwartung kein Kunststück (solange der Leckstrom gering, der Elektrolyt geeignet und das Gehäuse dicht bleibt und die Ausdehnungsreserve genügt, also eher solche Qualitäten). Der bipolare Elko muss auch ohne ständiges Nachformieren halten, kann daher nicht auf max. C/V und min. ESR hochgezüchtet werden und hat daher einen Aufbau mit sozusagen mehr Reserven (dafür mit schlechterer Performance, ist also kein "Downsize-Turbomotor", sondern eher ein Motor wie in den 1980ern, der nicht gleich verreckt, wenn er kalt getreten wird oder wenn mal falsches Öl reingekippt wird). Der gepolte Elko hat keine Bedatung für falschen Betrieb, wie eben ohne oder mit leicht verpolter Vorspannung. Dabei gelten die 8000 oder 10000 h, die man manchmal findet, nicht. In deinem Gerät kann weder der eine noch der andere Typ nachformieren, aber nur der ungepolte Typ ist daraufhin ausgelegt. Der ungepolte Typ dürfte auch weniger verzerren, wenn beide Typen keine Vorspannung erhalten.
Hinzugefügt#2:
Wenn es gepolte Elkos sein müssen, dann würde ich natürlich ebenfalls welche mit extra langer Lebenserwartung nehmen. Aber ich würde keine auf minimalen ESR hin optimierten Typen nehmen (außer wenn man das zwangsweise mitkaufen muss, zumal auch die Chemie eine Rolle spielt und es unerwünschte Nebenwirkungen bei "Low-Low"-ESR geben kann, aber mit der Ausnahme technischer Innovation, wo der ESR durch anderen Aufbau, z.B. andere Isolierschicht bzw. anderes Dielektrikum, anstatt durch ein Ausreizen gesenkt werden konnte). Ich würde welche mit hoher Spannungsfestigkeit nehmen, weil die (bei etwas höherem ESR) einfach die zuverlässigere oder dickere Oxidschicht haben, womit sie schon dichter an den ungepolten Typen lägen. Geringe Leckströme sind ein gutes Zeichen bei der Auswahl (beziehen sich beim selben Typ jedoch oft auf die Maximalspannung, weswegen der bei spannungsfesteren Typen größer erscheint, aber unter derselben Spannung tendenziell eher kleiner ist). Mit Glück rutscht man wegen der Spannung gerade noch nicht in die nächste Baugröße hinein, wobei größere Ausführungen meistens besser sind, aber es geht hier ja um Platzverhältnisse. Und ich würde sie vor dem Einbau extra formieren (allmählich an immer etwas mehr Spannung gewöhnen, an großem Vorwiderstand, über dem man prima den Leckstrom ermitteln kann, so könnte man auch selektieren), da das Nachformieren in der Schaltung fehlt und sie passend zu den winzigen Spannungsoffsets (oder ggf. zu Einschaltspannungshüben, müsste man überlegen, was man priorisiert, mit Glück ist die Richtung gleich) polen (also unabhängig von Platinenbedruckung und abhängig von Fakten). Aber vor dem Einbau das (langsame) Entladen nicht vergessen. Man hat also durchaus ein paar Möglichkeiten, um aus gepolten Elkos wenigstens das Beste herauszuholen.
Hinzugefügt#3:
Guckt man in real existierende HiFi-Schaltungen hinein, so findet man in solchen Bereichen manchmal speziell für Audio optimierte oder ausgesuchte gepolte Elkos, die eine nur geringe Spannungsfestigkeit haben. Das bitte nicht verwechseln. Die geringe Spannungsfestigkeit ist hier der Preis für andere Vorteile, wie auch ungepolte Elkos eine eher geringe Spannungsfestigkeit haben aber dafür wenigstens in beide Richtungen und wie auch besonders verlustarme Elkos sich nicht bei kleiner Baugröße in hoher Spannungsfestigkeit realisieren lassen. Kauft man sich extra Typen für kleine Spannungen, so gilt der Umkehrschluss nicht! Standardmäßig bekommt man das schlechtere Bauteil, welches lediglich innerhalb der eigenen Reihe und mit Glück etwas kleinere Verluste als sein spannungsfesteres Pendant haben könnte und welches Verpolung oder Lagerung noch schlechter als sein spannungsfesteres Pendant verträgt (Letzteres gemessen am Vertragen derselben Spannungshöhe, also an Anforderungen anstatt an den Specs).
Falls Verluste und Spannungsfestigkeit gegeneinander abgewogen werden, kann der Typ mit der kleineren Spannungsfestigkeit in manchen Szenarien manchmal geeigneter sein (z.B. beim Glätten einer Betriebsspannung, der hohe Ströme entnommen werden). Aber das qualifiziert ihn noch längst nicht für deinen Einsatzzweck, wo in der Schaltung immer ein relativ hoher Widerstand verzweigungslos in Reihe geschaltet ist. Deswegen kannst du dir einen etwas höheren ESR (locker bis zu einstellige Ohm-Zahlen, notfalls sogar zweistellig, aber dann sollten die je Kanal schon ungefähr gleich sein) ab Werk problemlos erlauben. Etwas anders ist die Lage, wenn der ESR wegen Alterung stark angestiegen ist, weil das dann ein Symptom für Vergammelung oder Elektrolytverlust ist, ohne dafür Benefits zu erhalten. Das kann schon mal gehörigen Kapazitätsverlust, zu große Leckströme (bis hin zu Kurzschluss), Rauschen, Rumpeln oder halbleiterähnliche Effekte (die für vorg. Effekte ursächlich sein können) mit sich bringen.