=AK=

В принципе все правильно. Но для упрощения согласования с МК лучше все-таки использовать полевик. С составными транзисторами можно наколоться на мелких нюансах.

А вы разберитесь. Это не ОУ. Тестер изолирован. Посмотрите на него внимательно: он собран в пластмассовом корпусе, имеет батарейное питание и не имеет снаружи металлических деталей, соединенных с его внутренней схемой (за исключением гнезд для щупов). Его внутренняя земля "плавает", она имеет потенциал той схемы, к которой присоединены щупы. Поэтому разбаланс между питанием схемы тестера и измеряемым устройством невелик, типично он гораздо меньше, чем у вас.

Поскольку напряжение 30В больше, чем напр. питания ОУ, вам подходит первая схема. Чтобы не заморачиваться, лучше используйте готовый дифференциальный усилитель. Для вашего случая подходит INA117, при его использовании потенциал шунта может быть намного больше напряжения питания ОУ. Он специально заточен для таких задач, как ваша. Правда, питание у него двуполярное. Такой же INA148 может работать с однополярным питанием

Можно умножить частоту раза в два, а потом двигать фазу как захочется при помощи CDCF5801A . У нее шаг примерно полградуса.

Когда мне лет 15 назад довелось заморачиваться решением подобной задачи, я сделал понижающий импульсный преобразователь на 12В на базе TL494 со 100-вольтовым Р-канальным полевиком в качестве регулирующего элемента. Помимо защиты от перенапряжений, мы получили возможность устанавливать наши устройства на грузовики (бортовая сеть 24В) и электрокары (бортовая сеть 48В). Помнится, я слегка изменил схему включения TL494 таким образом, что при вх. напряжениях ниже 12В полевик был всегда включен. На выходе у меня стоял ~15В транзорб/трансил, чтобы срезать выбросы пока регулятор не успел отреагировать.

DC/DC сам является источником шумов, так что применять его "для уменьшения шумов" довольно абсурдно. Чтобы "привязать" землю АЦП к определенной точке, надо ее с этой точкой соединить. Гальваноразвязка по питанию нужна только тогда, когда "расхождение земель" превосходит сотни мВ по постоянному току, и единицы-десятки В в импульсе. Все, что меньше этого, можно успешно сделать без развязки по питанию.

Потому что ADR444 - это стабилизатор напряжения +4.096В. В соответствии с даташитом на вход ему необходимо подать напряжение как минимум на 0.5В больше, чем выходное, т.е. порядка +5В и более. А вы его вход (если судить по pnp-транзистору) на какой-то кривой минус захреначили, через резистор 1к. В даташите написано, что для обеспечения стабильности ADR444 требуются кондеры на вх и вых. У вас их нет, значит, он будет возбуждаться. К сожалению, апломб не может служить заменителем знаний, особенно в электронике.

Ваша "байда" скорее всего вобще работать не будет. Даже если транзистор правильной проводимости поставить.

В свое время я эту проблему решил путем замены керамического кондера (0805 1мкФ X7R) на танталовый электролит. Поддерживаю

Вот видите, как вам пошло на пользу общение со мной. Вы начали интересоваться вопросом, и вместо той ахинеи, которую вы несли еще совсем недавно ("мощность, рассеиваемая при переключении, 1/2*U*I от времени не зависит", "интеграл по времени - энергия импульса, а оный интеграл, деленный на время интегрирования - мощность импульса"), до вас, с подачи TOSHIBA, наконец-то начинает доходить, что на графике SOA надо все-таки обозначить точку, соответствующую пиковой мощности Pp. А ведь еще вчера вы это отрицали ("вовсе не какие-то там "пиковые" мощности"). Да и сейчас, "глядя в книгу - видите фигу", т.е. читая документ TOSHIBA и приводя оттуда Figure 6.5, не понимаете, что там написано, а потому продолжаете утверждать "нет ни слова о том, что к графику SOA надо прикладывать пиковую мощность" :cranky: В отличие от чрезмерно оптимистичного расчета, который вы предлагали ранее, расчет по методике TOSHIBA дает оценку "сверху" и потому вполне корректен. Если вам удастся поступить в институт, то курсы физики и математики, которыe вам необходимо будет изучить, помогут понять, в чем разница. Заодно с терминами разберетесь, и, возможно, вместо нелепой отсебятины вроде "мощности всего импульса" вас, наконец, научат правильно пользоваться понятиями "мощность" и "энергия".

Поскольку было доказано, что полевик находится в SOA даже если принимать пиковые значения за действующие на всем интервале (оценка "сверху"), то дальнейшие уточнения, каковы "на самом деле" действующие значения - являются пустой тратой времени. :rolleyes: Bы заблуждаетесь, думая, что к графику SOA надо "прикладывать интеграл по времени - деленный на время интегрирования" т.е. среднюю мощность импульса за некий интервал. Это даст чрезмерно оптимистическую, заниженную оценку. Точный расчет гораздо сложнее, чем вам кажется. :laughing: Увы, новички, плохо ориентирующиеся в предметной области, часто совершают эту ошибку - пытаются посчитать "точно" (и зачастую неверно, как вы) то, что достаточно всего лишь грубо, но надежно оценить.

Вы продолжаете путаться в базовых понятиях, смешивая мощность и энергию, теплоемкость и тепловое сопротивление, и т.д. Я вашим ликбезом более заниматься не намерен. Все уже рассказано и подробно разжевано несколько раз. Читайте учебники. B)

Для наглядности я на вашем рисунке схематично показал зеленым более-менее реалистическую форму тока стока. Масштаб, конечно, не соблюден - при амплитуде в 1А постоянный ток Io = 30 mA должен был бы почти сливаться с осью координат :) Соответственно, форма мощности - не треугольник, а пила, амплитуда которой вовсе не равна указанной у вас VinIo Я так и не понял, как вы собирались применить свой график к данному случаю. Может, расскажете?

Прогон момента включения IRLML5103 на Спайсе (SIMetrix). Схема: Источник 4.1 В, нагрузка R2=136 Ом и C1=1000 мкФ. Амплитуда сигнала управления 4 В. Варируем сопротивление затвора R1 и величину емкости между затвором и истоком C2. 1. Для начала прогон исходной схемы, R1=1М, C2=0 2. Теперь прогон того, что предлагали "гуру", высказывавшие опасения по поводу SOA и советовавшие уменьшить сопротивление в затворе "до пары килоом". Ставим R1=1k, C2=0 Как видим, мало что изменилось. Процесс включения ускорился примерно в полтора раза, он все так же завершается за несколько миллисекунд. В течении первых 2-х с лишним миллисекунд транзистор работает как генератор тока, заряжая емкость нагрузки. Напряжение на транзисторе линейно падает, мощность тоже линейно падает, но пиковая мощность велика - почти 5 Вт. Тем не менее, как и в первом случае, транзистор все еще находится в пределах SOA, но недалеко от границы, что видно на рисунке: Если увеличить напряжение управления и емкость нагрузки, то вполне можно оказаться за пределами SOA. 3. Следующий график показывает то, что я предлагал изначально. Сопротивление в затворе R1=100к, емкость затвор-сток C2=100нФ Как видим, процесс включения растянулся до 50 мс, но при этом макс. ток стока уменьшился до 150 мА, а пиковая мощность упала до безопасных 450 мВт. Поскольку мощность рассеяния IRLML5103 составляет 540 мВт, мы вошли в область, где включение стало гарантированно безопасным. Разговоры о SOA стали бессмысленны. 4. Дальнейшее замедление включения никакой существенной пользы не приносит, но продолжает облегчать режим работы транзистора, как я и обещал по ходу обсуждения. Прогон при R1=100к C2=1мкФ Макс ток стока уменьшился до 45 мА, пиковая мощность упала до смехотворных 70 мВт. На мой взгляд, это довольно наглядная иллюстрация высказанных мною ранее положений: - Статическим потреблением можно пренебречь - Энергия, которую должен поглотить и рассеять полевик в процессе заряда большой емкости нагрузки, более-менее постоянна, но "размазывается" на интервалы разной длительности, в зависимости от скорости его включения - Следовательно, чем медленнее включать, тем безопаснее

Ну а теперь объясните, каким боком этот график применим к рассматриваемому случаю? И вообще, к какому случаю этот график применим? - Ток стока сначала линейно нарастает при постоянном напряжении сток-исток. Очевидно, это возможно, если полевик нагружен на бесконечно большую емкость. - Как только ток стока достиг фиксированного максимума, напряжение начинает линейно падать. Вероятно, начиная с этого момента полевик оказывается нагружен на емкость конечной величины. - Когда напряжение на полевике упало до нуля, ток сохранил фиксированную величину. Вероятно, в момент полного заряда емкости нагрузку опять подменили - теперь она стала активной. - Далее все происходит в обратном порядке Классический рисунок сферического коня в вакууме. Абстрактные кривули, позволяющие написать простые формулы, но имеющие - увы - весьма отдаленное отношение к действительности вообще, и уж совсем никак не применимые к рассматриваемому случаю.

Полевики дорогие, поэтому выбираются из экономических соображений, так что падение напряжения под нагрузкой на них довольно большое. А тиристоры дешевые. В сумме получается дешевле, чем если бы ставить одни только низкоомные высоковольтные полевики. Кроме того, включенный тиристор держит ток до момента уменьшения его до нуля, а потом сам выключается. Чтобы сделать схему с такими свойствами на полевиках надо с три короба накрутить. Тогда становится вообще бессмысленным делать обычный диммер (leading edge dimmer), лучше уж делать диммер, в котором транзистор включается в момент перехода сети через 0 и выключается в заданный момент времени (trailing edge dimmer). Такие существуют, но стоят дороже обычных диммеров, потому что полевики/IGBT намного дороже тиристоров.

Вы совершенно напрасно добавили 1/2, это неверно. Формула для мощности, как я писал, P=U*I, безо всяких коэффициентов. Школьный учебник физики... Если вы имели ввиду рассеивание на ключе при линейно нарастающем токе и линейно падающем напряжении, то там другие коэффициенты. Зависимость мгновенной мощности от времени имеет вид параболы (а не "треугольника", как вы ранее утверждали), макс. мощность 1/4*Umax*Imax. При взятии интеграла, когда вы попытаетесь посчитать выделенную энергию за время переключения, вылезет коэффициент 1/3, а результат будет прямо пропорционален длительности интервала, в течении которого происходит переключение. А вашей 1/2 там нигде нет.

Мощность имеет смысл учитывать для п.1), т.е. для статического тока потребления. Поскольку макс. статический ток потребления не превышает 30 мА, то для 5В питания (беру по максимуму) статическая мощность ни при каких обстоятельствах, никогда не превысит 150 мВт. На практике она будет намного меньше, однако для точного определения необходимо знать ВАХ нагрузки. Но меня же устраивает даже эта чрезмерно завышенная оценка. Поскольку мощность рассеяния указанного транзистора превышает 0.5 Вт, то статическая можность никогда не превысит одной трети от допустимой. Это значит, что транзистор можно включать как угодно долго, хоть бесконечно долго, все равно мощность никогда не превысит 150 мВт. При таких обстоятельствах все рассуждения о SOA бессмысленны. Для п.2), т.е. для заряда емкости нагрузки, рассеиваемая мощность обратно пропорциональна времени включения транзистора, поскольку энергия, которую рассеивает транзистор, для этой компоненты фиксирована. Чем дольше переключается транзистор - тем меньше мгновенная мощность. Это неверно, вы глубоко заблуждаетесь. Мощность - это произведение тока на напряжение, P=I*U. Времени в этой формуле нет. Если проинтегрировать мощность по времени, вы получите энергию. Технически неграмотные люди часто путают мощность и энергию.

Уж не знаю, сколько раз придется повторять одно и то же... При включении питания есть две фундаментальные опасности, которые могут вывести ключ из строя за счет перегрева: 1) Перегрев за счет статического тока потребления нагрузки. Эта опасность заставляет включать транзистор как можно быстрее. 2) Перегрев за счет заряда емкости нагрузки. Эта опасность заставляет включать ключ как можно медленнее. За счет противоречия между п.1) и п.2) возникает возможность оптимизации. Однако топикстартер ясно сказал, что ток нагрузки в рабочем режиме не превышает 30 мА. Следовательно, п.1) перестает быть значимым. Его можно не рассматривать вообще. Остается один только п.2), а поиск оптимума теряет смысл. :1111493779:

Сформулируйте внятно, что вы пытаетесь оспорить. Пока что я вижу, что вы - в лучшем случае - ломитесь в открытые ворота. Есть два крайних способа, как поступить с этой энергией: 1) Мгновенно выплеснуть ее в проводящий канал полевика. При этом та незначительная масса материала, которая составляет проводящий канал, должна "всосать" эту энергию и не выйти из строя. 2) Выделять ее как можно более долго и постепенно. Все остальные варианты находятся между ними. Пока что все "возражения" сводились к тому, что "надо бы побыстрей" - без понимания того, что "побыстрей" гарантированно будет хуже. Всегда. Чем медленнее выделяется эта энергия, тем меньше мгновенная мощность, и одновременно - тем больше массы материала будет вовлечено в процесс ее абсорбции, тем больше площади поверхности будет участвовать в рассеянии выделенного тепла. Я везде подчеркиваю, что чем медленнее - тем лучше. При фиксированной интегральной энергии правильность моего подхода вполне очевидна. Так в чем же состоит моя "увлеченность", поясните? Может, вы думаете, что есть некий "оптимум", после которого дальнейшее замедление процесса включения начнет ухудшать режим работы полевика, увеличивая вероятность его выхода из строя? Если вы так думаете, то, увы, вы ошибаетесь. Движение из 1) к 2) монотонное. Я полагаю, что о SOA говорят те, кто предпочитает использовать бюрократический подход вместо физического. ;)

Не принимайте все только на свой счет. Вы были не первый, кто неуместно высказался о SOA. Не согласен. Я утверждаю, что при заряде конденсатора через резистор - на резисторе рассеивается некоторая энергия. Я утверждаю, что величина этой энергии не зависит от сопротивления резистора. На резисторе 0.01 Ом будет потеряно ровно столько же, сколько на резисторе 100 МОм. А если резистор зделать переменным и быстро крутить его в процессе заряда, величина потерянной энергии не изменится. Она не зависит от сопротивления. Зато она зависит от емкости.

Повторяю, статический ток нагрузки всего 30 мА, поэтому размахивать "одним ампером" абсолютно бессмысленно. Что же касается тока заряда емкостей нагрузки, то: чем медленнее включается транзистор, тем меньше ток заряда и тем лучше тепловой режим транзистора. За 10 мс током 1А до 4 В зарядится емкость 2500 мкФ. Вряд ли у топикстартера емкость такой величины. Однако, если емкость действительно так велика, то надо увеличить время включения. Cкажем, до 1 сек - тогда, чтобы зарядить емкость, достаточно, чтобы через транзистор проxoдил ток всего 10 мА. Этого, надеюсь, достаточно, чтобы прекратились спекуляции на тему SOA? При заряде емкости фиксированной величины режим полевика будет всегда тем легче, чем медленнее он включается. В емкость вкачивается определенная энергия, в процессе закачки на сопротивлении канала теряется часть этой энергии. Величина потерь фиксирована и не зависит от величины сопротивления "резистора" (т.е.полевика). Больше сопротивление - дольше идет процесс заряда - энергия потерь успевает абсорбироваться большей массой и даже, возможно, рассеяться. А при "ударном" заряде вся энергия мгновенно выделяется в канале полевика, создавая локальный перегрев.

Для уменьшения помех от диммера транзисторы сначала формируют пологий фронт включения, после чего отпирается соотв. тиристор, который потом держит ток до конца полупериода. Чтобы пройти на соответствие международным стандартам на помехи, у разработчиков диммеров есть всего две возможности: или использовать "активный формирователь" фронтов, или ставить LC-фильтр. Часто дроссель поставить получается дороже, чем пару полевиков.

Эта "опасность" надуманная, не имеющая в данном случае никаких реальных оснований. Проблем, которые потенциально могли бы вывести полевик из строя, две: 1) заряд емкости нагрузки 2) статическое потребление нагрузки. Поскольку статическое потребление не превышает 30 мА, то его можно исключить из рассмотрения: при медленном включении полевику с макс. рассеиваемой мощностью более 0.5 Вт от него вреда не будет, даже если бы полевик в течении часа держали в "полувключенном" состоянии. А проблема заряда емкости нагрузки решается как раз при замедлении включения полевика: чем медленнее включаем - тем лучше, тем легче режим работы полевика. Поэтому рекомендация остается в силе: 100к в затворе, 100нФ между затвором и стоком. В принципе емкость можно и побольше поставить, работать будет надежнее. Просто 100 нФ - ходовой номинал, вполне достаточный для решения задачи.

1М многовато, конечно, однако, если рядом не работает дуговая сварка, то вряд ли это служит причиной вылета полевика. Скорее, наоборот - он худо-бедно ограничивает скорость включения полевика, предохраняя его от пробоя по току в момент включения, когда полевик заряжает кондеры нагрузки. Я бы посоветовал его уменьшить до 100к, а между затвором и стоком полевика поставить кондер 100 нФ.