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Wer kennt es nicht?
Das leidige Thema der Nennspannung von Kondensatoren.
Wieder einmal fehlt die Angabe von VAC, da wir auf unseren
Frequenzweichen VAC benötigen.

Kann man das einfach umrechnen?
Wie dimensionieren wir einen Kondensator für unsere Schaltung,
welche Nennspannung ist ausreichend?


Ab heute gibt es einen lange gemissten Rechner,
welcher euch bei der korrekten Wahl der Kondensatoren behilflich ist.

Zum Kondensator-Rechner


Fragen zum neuen Tool könnt ihr gerne hier unter den News stellen.
Ein Artikel zum Thema mit genaueren Erläuterungen und Beispielen folgt auch noch.

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Kurz-Erläuterung:

Leider finden wir oft nur die Nennspannung als Gleichspannung, z.B. 400VDC.
Bei einigen Kondensatoren, oftmals ELKO, finden wir nur die Angabe in VAC,
nur wenige Datenblätter (oder Aufdrucke) geben beides mit an.
Bei letzterem ist dann die Frage, ob dies auch wirklich vom Hersteller gemessen wurde, oder er einfach eine Faustformel verwendete.

Im Netz schwirrt vieles umher, von "Ziehe einfach 40% von DC ab" bis zu den wildesten Rechnungen und Theorien.

IdR. können wir davon ausgehen, dass AC 3dB unterhalb DC liegt, also Veff zu Vpeak. Dies entspricht einem Sinus.
Schaue ich mir einige Datenblätter an, wird für VAC sehr oft allerdings 4dB genommen, also nochmals 1dB Headroom oben drauf.


Problem:
Wir haben dynamische Lasten und je nachdem wie wir unsere Lautsprecher betreiben,
benötigen wir mehr Headroom als nur 1dB.
Für den HiFi-Bereich reichen +3dB Headroom aus, für den PA-Bereich sollte man mit +6dB auf der Sicheren Seite sein, auch zwecks versehentlicher Überlast.

Der Rechner Spuckt uns nun folgendes aus:

1.) Umrechnung von VAC zu VDC und umgekehrt.

2.) Die maximal anliegende RMS Leistung unserer Lautsprecherbox, in welcher wir den Cap verbauen können, bei:
• Veff - Dieser Wert dient rein zu Informationszwecken
• VAC - Der üblich genutzte Wert, der entweder ausgerechnet oder eingeben wird.
• Veff +3dB - Passend für HiFi-Lautsprecher, hier sollten +3dB problemlos ausreichen.
• Veff +6dB - Diesen Wert sollten wir für robuste PA-Lautsprecher nutzen*
• Veff +9dB - Hiermit geht man auf 100% Nummer-Sicher, aber so viel zu dimensionieren braucht's idR. nicht.


*
Beispielrechnung #1:
1000W rms an 8 Ohm = 89V rms = 126V Peak
Nun setzen wir den RMS-Limiter auf 1000W, den Peaklimiter auf +6dB, also +3dB Headroom.
Schon sind wir bei 179V.

In der Praxis schaut es aber so aus, dass wir teils auch höhere Spannungen innerhalb unserer Frequenzweiche haben.
Es liegen 89,4V rms an, im Mittel mit 6db Crest liegen wir um die 62V, unser C2 im Filter 3ter Ordnung hat aber bereits eine Spitze bei 118V,
so landen wir bei 236Vpeak, bzw. mit 6dB Peaklimiter bei 332Vpeak.


89V = 126VDC
179V =253VDC
236V =334VDC
332V = 470VDC

Nun wissen wir auch wieso Kondensatoren mit z,B, 600VDC (z.B. Q6, Audyn Plus etc.) existieren.


Beispielrechnung #2: anhand LF-Sat12:
250W rms = 44,7V rms anliegend.
Mit Crestfaktor 6 sieht C2 nur 34,2V, Vpeak jedoch 68,4V.
Wir wollen jetzt noch 3dB Headroom = 48,3Vrms / 96Vpeak
Dies entspricht dann einem Kondensator mit einer Nennspannung von 100VDC
Wollen wir 100% sicher gehen, würden wir noch mal +3db Headroom nehmen und kommen auf 68,4Vrms/136Vpeak
Mit einem 100VDC sind wir für eine Box dieser Klasse super bedient und mit 160VDC sogar extrem sicher

Der neue Rechner spuckt uns dazu folgendes aus:
160VDC = 400W PA-Box
100VDC = 156W PA-Box / 313W HiFi-Box


Anmerkungen:

Intertechnik & Janzen gibt VAC eher mit 4dB an z.B. 160DC/100AC oder 250/160V, einzelne Ausnahmen auch mal mit 800DC/425AC (5-6dB) oder 1200DC/800AC (2-3dB)
Mundorf hingegen den Großteil mit 3dB (Veff), z.B. 400DC/275AC, 250DC/170AC. Classic-Modelle dagegen mit ganzen 6dB (1400DC/480AC).
Wichtig: Bei bipolaren Elkos entspricht VAC (fast) immer 6dB, also z.B. 100VDC/35VAC

Somit habe ich mich dazu entschieden im Rechner "AC" als Standard mit 4dB zu wählen.

Ja, wir könnten (und sollten) auch die Durchschlagfestigkeit betrachten, allerdings finden wir zu fast keinem Modell Informationen diesbezüglich.