Sinn und Unsinn von 10k Kondensatoren?

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askling

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Ich hätte gerne mal wirklich Ahnung wie die Kondensatoren auf Mainboards einzuschätzen sind. Ich habe mich in die Thematik etwas eingelesen, mir fehlt aber einfach zu viel Hintergrundwissen um es beurteilen zu können. Mir geht es hier nicht um schnelle Urteile. Also butte nur Informationen schreiben die gesichert sind, bzw. einer fundierten Meinung entsprechen.

Mir ist klar, dass die 5k oder 10k sich auf eine Temperatur (sollte meistens 105° sein) beziehen und das die Haltbarkeit bei niedrigen Temperaturen deutlich steigt (habe was von 20° = 10 fache Haltbarkeit gelesen?).
Wenn man einen Rechner ca. 5-6 Jahre 10 std. pro Tag betreiben möchte (Arbeit und Freizeit), sollte man da schon auf 5k vs 10k achten?

Was mir auch aufgefallen ist: Beim z97 pro gaming und ranger (https://www.asus.com/de/Motherboards/Z97PRO_GAMER/) verbaut und wirbt Asus noch 10k Kondensatoren, bei den z170 pro gaming/ranger nicht mehr. Ist da die Qualität gesunken?

Ausserdem ist mir dabei aufgefallen, das Asus hauptsächlich diese zwei Versionen benutzt. Wenn man sich die Bilder anguckt, sieht man, dass auf dem einen 'fpk10' steh und auf dem anderen '5kv22'. Weiss jemand, ob sich die 10k bzw. 5k auf die Lebensdauer beziehen? Es scheint zumindest gut zu passen, die mit 10k beworbenen Bords haben auch die 'fp10k' Kondensatoren.

z170 pro gaming: http://www.ixbt.com/mainboard/asus/asus-z170-pro-gaming/photo/big/vrm.jpg
z97 pro gaming: http://cdn.wccftech.com/wp-content/uploads/2014/11/Z97-Pro-Gamer-3.jpg
 
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Das auf teuren / hochwertigen Brettern meistens bessere Caps sitzen als auf 45 EUR Einstiegsbrettern, davon kann man getrost ausgehen. Marketing-Geblubber gehört aber auch hier zum Geschäft ... 10K Dark-Caps, 12K Gold-Caps, etc. ... nur selten wird der Hersteller (z. B. Nichicon) angegeben, stattdessen etwas von japanischen Kondensatoren geschrieben. Ob die Caps nun mit 10K oder 12K (@ 105 Grad?) spezifiziert sind, spielt in der Praxis keine Rolle. Selbst hochwertige 5K-Caps sind, bei entsprechend niedrigen Betriebs-/Umgebungstemperaturen, praktisch unkaputtbar. Jedoch wird gerade bei den Billigbrettern mit den Angaben gegeizt - 100% Solid Caps - das wars dann.

BTW: Einige Hersteller (MSI, Gigabyte, EVGA) setzen bei besonders hochpreisigen (OC-)Produkten auch schon mal teure Tantal-Kondensatoren ein - für meinen Geschmack leider viel zu selten.
 
Kein Computer wird für die Ewigkeit gebaut, entsprechend ist die Haltbarkeit kein Top Kriterium. Kondensatoren (speziell ELKOs) mögen hohe Temperaturen nicht, sie altern aber auch wenn sie nicht genutzt werden. Kritisch sind die Kondensatoren der Spannungswandler. Wenn man die Region einigermaßen kühlt (z.B. indem man den boxed-Kühler verwendet) kann kaum etwas passieren. Schwieriger wird es, wenn man ne Wakü verwendet und das Board keinen extra Lüfter (wie z.B. das Sabertooth) hat. Da kann es Sinn machen, auf spezielle Kondensatoren zu achten.
 
Nicht für die Ewigkeit, aber länger als 4 oder 5 Jahre sollte ein MoBo schon halten. In grauer Elektrolyt-Kondensatoren-Vorzeit gabs diesbezüglich immer wieder mal Probleme ... hatte unzählige Bretter aus Fertig-PCs mit aufgeblähten / ausgelaufenen Elkos in Händen.

Bis auf einige wenige Billig-Bretter, auf denen immer noch Elkos statt Solid-Caps zum Einsatz kommen, ist @ Mainboards heutzutage Schluß mit dieser Problematik. Anders sieht es dagegen bei Netzteilen aus - wenn ich sehe was da teilweise für ein Schrott verbaut wird, da sträuben sich mir die Nackenhaare.
 
@silverline
Stimmt auffallend. Bei Netzteilen ist aber das Problem, dass da ziemlich hohe Kapazitäten nötig sind. Allerdings sind ordentliche 105° Elkos da schon wünschenswert. Übrigens hat Intel auch auf gar nicht mal so billigen Mobos noch lange normale Elkos verbaut, ich hab hier z.B. ein DQ670W rumliegen, wo das so ist.
 
Kann man denn irgendwie herausbekommen, was sich hinter diesen Caps im Bild verbirgt? Habe schon probiert einfach den Text mal in Google zu werfe (''MIL 27 560/6,3 5kv20" soweit ich das im Bild sehen). Ich finde es halt seltsam, dass sie diverse Bordsen der letzen Generation (z97, b85) mit 10k Caps bestücken und jetzt nur noch etwas von langlebig schreiben. Beim z170 hat nicht mal das ROG Ranger 10k Caps, erst bei den größeren z170 ROGs werben sie wieder damit.

http://www.ixbt.com/mainboard/asus/asus-z170-pro-gaming/photo/big/vrm.jpg
 
Nehmen wir mal dieses Bild

http://www.ixbt.com/mainboard/asus/asus-z170-pro-gaming/photo/big/vrm.jpg

Da hat ein Elko folgende Bezeichnung MIL 560/6,3 5KV20 die aufschlüsselung ist dabei wie folgt.

MIL wird etwas mit dem Hersteller zutun haben.

560 ist die Kapazität des Kondensators sprich 560pF
6,3 ist die Betriebsspannung des Kondensators sprich 6,3V
5KV steht für 5 kilo Volt und beschreibt die Kurzschlussfästigkeit.


das einzige was etwas unklar und von Hersteller unterschiedlich sein kann ist.

die 20 nach den 5KV. Bei einigen Hersteller ist dies eine Prozentuale abweichungsangabe.

Hier in dem Fall ist es aber die angabe des Maximalen Stroms des Kondensator.
Dies macht auch eher sinn, wenn man sich die Positionen ansieht, sowie die werte Vor und Hinter dem Spannungswandler.

Das heist die 5k oder 10k sind nicht direkt ausschlaggeben für die Haltbarkeit. Das lässt sich auch so nicht festlegen. Dafür müsste man einen Schaltplan des Boards haben sowie fundiertes wissen über das Verhalten der Spannungswandler. Erst dann kann man sagen das 5 oder 10k direkt mit der Haltbarkeit zusammen hängen.
 
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Danke Darkneo09, sehr hilfreich!

Es ist nur auffällig, dass bei allen Asus Boards bei denen mit 10k Caps geworben wird...

Die in Japan gefertigten Feststoffkondensatoren (Nichicon GT Series) sind von außergewöhnlich hoher Qualität. Sie sind bis zu fünfmal (5x) langlebiger und bieten eine um 20% höhere Temperaturbeständigkeit als vergleichbare Komponenten.
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...genau diese Caps hier zu sehen sind.
http://cdn.wccftech.com/wp-content/uploads/2014/11/Z97-Pro-Gamer-3.jpg


Bei den von dir "untersuchten" 5kv steht immer nur:
Hochwertige, extrem robuste Komponenten – das ist unser Grundsatz. Wir verwenden nur erstklassige Drosseln und langlebige Kondensatoren, die extremen Temperaturschwankungen zwischen -55 °C und 105 °C standhalten können – das ist 110 % besser als der Branchenstandard
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Frage ist doch viel mehr, wie hoch der Prozentsatz ist, dass ein defekter Kondi Ursache für ein Mainboard Defekt ist? Hat hier jemand aktuelle zahlen?
 
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@ DaDare:

Zahlen wirst du keine finden, weil

1. Hersteller das nicht publizieren,

2. nach Ablauf der Garantiezeit der Grund für ein Defekt kaum mehr ergründet wird und defekte Mobos einfach entsorgt werden.

Ich denke, die Kondensator-Fehlerquote dürfte im Solid-Cap-Zeitalter nicht sonderlich hoch sein ... auf hochwertigen Brettern vermutlich in der Nähe von 0%. Ausklammern sollte man dabei immer Extrem-OC, das streßt über die Jahre ganz schön - vor allem @ Wakü in Verbindung mit mangelnder Kühlung hochbelasteter Bauteile (VRM, Kondensatoren, etc.)!


@ askling:

Unterschiedliche Asus-Werbung / Beschreibung ... dann werden auf den 5kv-Brettern wohl auch schlechtere (bitte nicht mit schlecht verwechseln) Kondensatoren sitzen.
 
askling schrieb:
Mir ist klar, dass die 5k oder 10k sich auf eine Temperatur (sollte meistens 105° sein) beziehen und das die Haltbarkeit bei niedrigen Temperaturen deutlich steigt (habe was von 20° = 10 fache Haltbarkeit gelesen?).
Wenn man einen Rechner ca. 5-6 Jahre 10 std. pro Tag betreiben möchte (Arbeit und Freizeit), sollte man da schon auf 5k vs 10k achten?
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Worauf du hinaus willst ist wahrscheinlich das Arrhenius Modell, nach welchem sich die Lebensdauer verdoppelt pro 10°C geringerer Temperatur.

Wie sich das z.B. mit Aluminum Electrolytic Kondensatoren verhält, kannst du z.B. hier nachlesen, unter 2-9: http://www.nichicon.co.jp/english/products/pdf/aluminum.pdf
 
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Wenn sich die Lebensdauer pro 10°C weniger verdoppelt, komme ich aber auf:
105°C -> 5.000h
95°C ->10.000h
85°C -> 20.000h
75°C -> 40.000h
65°C -> 80.000h
55°C ->160.000h
 
Ja, da hast du natürlich recht, erst nachdenken, dann rechnen :haha:
 
Kullberg schrieb:
@silverline
Stimmt auffallend. Bei Netzteilen ist aber das Problem, dass da ziemlich hohe Kapazitäten nötig sind. Allerdings sind ordentliche 105° Elkos da schon wünschenswert. Übrigens hat Intel auch auf gar nicht mal so billigen Mobos noch lange normale Elkos verbaut, ich hab hier z.B. ein DQ670W rumliegen, wo das so ist.
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Hatte ich auch mal bei nem extrem teuren 1366er Dual Sockel Board.

Bei den aelteren Boards konnte ich die im Zweifel meiner Meinung nach einfacher tauschen als die winzigen Dinger
 
Bei Elektrobauteilen ist ja alles genormt. Wenn auf einem Kondensator ...K steht steht das K für +/- 10% Toleranz, mehr nicht.
Da kann man nicht die geringsten Rückschlüsse auf Qualität ziehen, die Zahl vor dem Buchstaben steht für da Kapazität.
Da kann man also auch Kaffesatz lesen bzgl. der Aufdrucke.
Bzgl Temperatur ist da auch nichts geregelt, das läuft höchstens über die Bauform.
Ansonsten gibts nur Klasse 1 und Klasse 2 und da bezieht sich die Temperatur rein auf die Kapazität wie diese abweicht.
 
patrex schrieb:
Worauf du hinaus willst ist wahrscheinlich das Arrhenius Modell, nach welchem sich die Lebensdauer verdoppelt pro 10°C geringerer Temperatur.

Wie sich das z.B. mit Aluminum Electrolytic Kondensatoren verhält, kannst du z.B. hier nachlesen, unter 2-9: http://www.nichicon.co.jp/english/products/pdf/aluminum.pdf
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Super, sehr interessant. Ich muss leider gestehen, dass ich da nicht so recht durchblicke. Die Formel ist doch etwas zu Komplex um sie mal eben zu berechnen.

Aber das mit der verdoppelten Lebensdauer pro 10° weniger, bezieht sich auf "normale" Elektrolytkondensatoren, richtig? Was heute auf Mainboards verbaut wird sind aber ALUMINUM POLYMER Caps und keine Aluminum Electrolytic Kondensatoren, oder? Nach dem Halbwissen was ich im Netz gelesen habe, altern diese langsamer (bin habe in dem Zusammenhang eben as 20° weniger = verdoppelte Haltbarkeit gelesen, ob es stimmt keine Ahnung).

Um jetzt einfach mal eine Hausnummer zu haben mit dem Arrhenius Modell gerechnet . Ich schätze die Temperatur an den Caps um die CPU mal konservativ auf 85° unter Last in einem schlecht belüfteten Case. Kommt das hin, oder habt ihr hier bessere Schätzwerte?.

- Pro Jahr haben wir bei 24h Betrieb 8760h (365(Tage) x 24h).
- Dann würde ein 5000k Kondensator bei 85° Dauerbetrieb 2,2 Jahre halten (20000h / 8760h).

Das ist nich viel finde ich. Bei einem 10h Tag immerhin 5,5 Jahre. Das ist aber auch nicht richtig toll.

Edit: Habe hier mist gerechnet, korrigiert.
 
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askling schrieb:
Wenn man einen Rechner ca. 5-6 Jahre 10 std. pro Tag betreiben möchte (Arbeit und Freizeit), sollte man da schon auf 5k vs 10k achten?
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5-10K sagt meiner Meinung nach aus, dass der Kondensator bei der angegebenen Betriebstemperatur(Bspw. 105°C) im Durchschnitt 5.000 bzw. 10.000 Stunden hält. Das beste, was es so gibt, sind 4.000h@125°C bzw. 20.000h@105°C. Das muss übrigens nicht so aufgedruckt sein, sondern die Codierung kann auch anders sein. FP 5K steht meines Wissens nach aber jedenfalls für "Aluminum Solid Electrolytic Capacitor with Functional Polymer" 5000h.
Natürlich haben diese Angaben einen wichtigen Anteil an der Haltbarkeit, das Wichtigste ist aber, dass die Elkos möglichst kühl gehalten werden - so können dann auch billigere Elkos sehr lange halten. Gerade wenn man eine Wasserkühlung einsetzt und der Luftstrom um den CPU- Sockel dadurch beeinträchtigt ist, könnte es sich vielleicht ungünstig auswirken. Trotzdem glaube ich, dass heutzutage die Schwachstellen eher anderswo liegen - Also zum Beispiel bei einem billigen Netzteil, was eventuell manchmal heftige Spannungsschwankungen verursacht.

silverline schrieb:
Bis auf einige wenige Billig-Bretter, auf denen immer noch Elkos statt Solid-Caps zum Einsatz kommen, ist @ Mainboards heutzutage Schluß mit dieser Problematik. Anders sieht es dagegen bei Netzteilen aus - wenn ich sehe was da teilweise für ein Schrott verbaut wird, da sträuben sich mir die Nackenhaare.
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Es werden auf Mainboards Aluminium-Polymer ElKos verbaut, die nicht eintrocknen oder auslaufen können, sehr gute Ergebnisse erzielen, aber dafür bei Spannungsspitzen schnell im Eimer sind. Deshalb braucht man ein gutes Netzteil, das die Spannung gleichmäßig hält, um das Board nicht zu schrotten. Früher gab es viele Schrottnetzteile, sodass die fragilen Elkos, die heute wegen den hochwertigeren Netzteilen eingesetzt werden können, ziemlich schnell gestorben wären.
Im Netzteil selbst treten natürlich heftige Spannungsspitzen auf, die mit Kondensatoren geglättet werden müssen - solche Kondensatoren sind dort also gar nicht flächendeckend einsetzbar und werden es wahrscheinlich auch niemals sein. Da kann man nur begrenzt haltbare, "feuchte" Kondensatoren einsetzen, die dann auch auslaufen und eintrocknen können.

silverline schrieb:
Einige Hersteller (MSI, Gigabyte, EVGA) setzen bei besonders hochpreisigen (OC-)Produkten auch schon mal teure Tantal-Kondensatoren ein - für meinen Geschmack leider viel zu selten.
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Tantal- Elkos werden mit seltenen Erden gemacht. Sie haben auch gar keine richtigen Vorteile in dem Einsatzbereich gegenüber Aluminium- Polymer Elkos und die Rohstoffe werden meist in ausbeuterischen Verhältnissen in Dritte- Welt- Ländern gefördert. Eigentlich sollte das Wort "Tantal- Elko" eindeutig negativ besetzt sein und solche Elkos sollten möglichst vermieden werden, wo es nur geht - leider kann man als Käufer aber auch nur das kaufen, was da ist.
 
darkneo09 schrieb:
Nehmen wir mal dieses Bild

http://www.ixbt.com/mainboard/asus/asus-z170-pro-gaming/photo/big/vrm.jpg

Da hat ein Elko folgende Bezeichnung MIL 560/6,3 5KV20 die aufschlüsselung ist dabei wie folgt.

MIL wird etwas mit dem Hersteller zutun haben.

560 ist die Kapazität des Kondensators sprich 560pF
6,3 ist die Betriebsspannung des Kondensators sprich 6,3V
5KV steht für 5 kilo Volt und beschreibt die Kurzschlussfästigkeit.


das einzige was etwas unklar und von Hersteller unterschiedlich sein kann ist.

die 20 nach den 5KV. Bei einigen Hersteller ist dies eine Prozentuale abweichungsangabe.

Hier in dem Fall ist es aber die angabe des Maximalen Stroms des Kondensator.
Dies macht auch eher sinn, wenn man sich die Positionen ansieht, sowie die werte Vor und Hinter dem Spannungswandler.

Das heist die 5k oder 10k sind nicht direkt ausschlaggeben für die Haltbarkeit. Das lässt sich auch so nicht festlegen. Dafür müsste man einen Schaltplan des Boards haben sowie fundiertes wissen über das Verhalten der Spannungswandler. Erst dann kann man sagen das 5 oder 10k direkt mit der Haltbarkeit zusammen hängen.
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Der genannte Kondensator hat garantiert nicht 560pF (Picofarad), sondern wahrscheinlich 560µF (Microfarad), also 1 Million mal mehr. Und Kurzschlussfestigkeit wird nicht in Kilovolt angegeben.
 
@ oooverclocker:

Daß in Netzteilen nicht durchgängig Solid-Caps zum Einsatz kommen (können), ist mir schon klar. Die Elektrolyt-Kondensatoren sollten auf jeden Fall von guter Qualität sein (namhafter Hersteller, 105 Grad-Spezifikation) - und daran mangelt es vielen NTs. Aber wir reden hier ja über Mobos, deshalb lassen wir das NT-Thema besser außen vor.

Tantal-Kondensatoren haben den Vorteil, daß sie extrem flach bauen. Deshalb werden sie eigentlich nur in Boards für Extrem-Übertakter rund um den CPU-Sockel verbaut. Mir sind nur ganz wenige Boards mit kompletter Tantal-Bestückung bekannt: Gigabyte GA-X58A-OC, EVGA X79 FTW / Classified, MSI Big Bang Fuzion / Trinergy.
 
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silverline schrieb:
Tantal-Kondensatoren haben den Vorteil, daß sie extrem flach bauen. Deshalb werden sie eigentlich nur in Boards für Extrem-Übertakter rund um den CPU-Sockel verbaut.
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Das hat aber nichts mit Tantal zu tun. Viele bezeichnen alles, was "flach" - also quaderförmig - ist, auch irrtümlicherweise als Tantal- Elko. Dieser Elko mit 330µF ist ein Aluminium- Polymer- ElKo und ebenfalls flach: http://media.digikey.com/Photos/Rubycon/2SWZ330MR06.JPG .
 
Since the polymer is a solid, it also gives longer life, not following the classic Arrhenius formula. Instead of doubling life with every 10°C drop in temperature, the lifetime will be 10 times longer for every 20°C decrease in temperature.
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Nichicon - Conductive Polymer Aluminum Solid Electrolytic Capacitors | DigiKey

So, ich habe die von mir getätigte Aussage zur Lebensdauer von 'polymer Caps' zu wieder gefunden. Aber keine Ahnung ob das auf alle "solid caps" auf Mainboard zutrifft bzw. ob wirklich alle Caps 'Polymer Aluminum Solid Electrolytic Capacitors' sind.
 
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Sie trifft auf alle Aluminium- Polymer- ElKos zu. Dafür haben sie wie gesagt die Schwäche bei Überspannung und brauchen ein gutes Netzteil.
 
oooverclocker schrieb:
Das hat aber nichts mit Tantal zu tun. Viele bezeichnen alles, was "flach" - also quaderförmig - ist, auch irrtümlicherweise als Tantal- Elko. Dieser Elko mit 330µF ist ein Aluminium- Polymer- ElKo und ebenfalls flach: http://media.digikey.com/Photos/Rubycon/2SWZ330MR06.JPG .
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Diese Bauform kannte ich als Alu-Polymer-Cap noch nicht, normalerweise sehen nur Tantal-Polymer-Kondensatoren so aus. Gigabyte nennt die Tantalum-Kondensatoren übrigens POS-Caps und MSI bezeichnet diese als Hi-C Caps.
 
Eigentlich sind das sehr gängige Kondensatoren. Meistens sehen sie eher so aus: https://na.industrial.panasonic.com/products/capacitors/polymer-capacitors/sp-cap-polymer-aluminum Dort steht auch, dass sie für DC-DC- Wandlung verwendet werden.
Die Tantal- Elkos von Panasonic haben dagegen eine Halbumrandung um ein Plus-Zeichen am Pol: https://na.industrial.panasonic.com/products/capacitors/polymer-capacitors/poscap-tantalum-polymer Die habe ich bisher nur auf Grafikkarten gesehen... Und es steht dort, dass sie vor allem in Hochfrequenzanwendungen eine hohe Leistung zeigen.
 
oooverclocker schrieb:
Sie trifft auf alle Aluminium- Polymer- ElKos zu. Dafür haben sie wie gesagt die Schwäche bei Überspannung und brauchen ein gutes Netzteil.
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Bezieht sich das auf meine Aussage davor (Post #23). Ich bin mir nicht ganz sicher auf wen sich das bezieht. :-)

- - - Updated - - -

PS: http://www.ixbt.com/mainboard/asus/asus-z170-pro-gaming/photo/big/vrm.jpg

Das hier sind im Bild (siehe oben) vom z170a Asus Pro Gaming wären dann Aluminium- Polymer- ElKos, richtig?
 
askling schrieb:
Bezieht sich das auf meine Aussage davor (Post #23).
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Ja.
askling schrieb:
Das hier sind im Bild (siehe oben) vom z170a Asus Pro Gaming wären dann Aluminium- Polymer- ElKos, richtig?
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Das MIL könnte dafür stehen, dass sie Militärstandards für Elkos entsprechen und normalerweise müssten das Aluminium- Polymer- ElKos sein, richtig. Allerdings gibt es vereinzelt auch einfache nasse Aluminium- Elkos, die auch so gebaut sind, deshalb kann man es am Aussehen nicht zu 100% festmachen. Die Marke kann ich leider nicht erkennen.
 
oooverclocker schrieb:
Die Tantal- Elkos von Panasonic haben dagegen eine Halbumrandung um ein Plus-Zeichen am Pol: https://na.industrial.panasonic.com/products/capacitors/polymer-capacitors/poscap-tantalum-polymer Die habe ich bisher nur auf Grafikkarten gesehen... Und es steht dort, dass sie vor allem in Hochfrequenzanwendungen eine hohe Leistung zeigen.
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POS-Caps gibts u. a. auf Gigabyte-Mainboards ... eins steht hochkant neben mir: GA-X58A-OC. Auf dem GA-X79 UD5 / UD7 und GA-X99 SOC Force wurden / werden die auch verbaut.

Welche Kondensatoren MSI mittlerweile als Hi-C Caps z. B. auf dem X99A / X99S XPower AC verbaut, kann ich auf den Produktfotos leider nicht erkennen. Auf den älteren Boards (Big Bang Fuzion / Trinergy) waren es aber Tantal-Kondensatoren.
 
silverline schrieb:
Welche Kondensatoren MSI mittlerweile als Hi-C Caps z. B. auf dem X99A / X99S XPower AC verbaut, kann ich auf den Produktfotos leider nicht erkennen.
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Die auf meinem MPower sehen jedenfalls extrem wie SP- Caps von Panasonic aus, ebenso wie die auf dem Bild vom XPower: http://www.play3r.net/wp-content/uploads/2015/06/MSI-X99A-XPOWER-Motherboard-71.jpg. Zudem steht nirgendwo was von Tantal, außer auf einer Testseite, die sowieso alles als Tantal bezeichnen, was nicht rund ist...
Wie gesagt - meiner Meinung nach braucht man normalerweise auch keine Tantalkondensatoren - ist mir auch deutlich lieber so.
 
Wenn man wissen will ob die Tantal sind kann man MSI doch bestimmt einfach anschreiben und nachfragen.
Und ist doch egal ob da Tantal drin ist
 
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