[rezident 0]

Не нужно забывать, что электрическая мощность пропорциональна квадрату тока, а сопротивлению (канала) только прямо пропорциональна.

P=I^2*R

[=AK= 12]

Про спекуляции это лишнее. Я Вам ничего плохого не сказал (и даже не подумал).

Не принимайте все только на свой счет. Вы были не первый, кто неуместно высказался о SOA.

 

Оно не совсем точно. Полевик открывается относительно медленно, и его сопротивление, очевидно, меняется во времени и очень значительно.

КПД этого "заряжателя емкости" в каждый момент времени очень разное. (КПД - в переводе - рассеиваемая мощность ;))

Пример. Предположим, что напряжение на конденсаторе меняется линейно,

т.е. сопротивление полевика меняется таким образом, что заряд идет постоянным током. Тогда в начальный момент времени КПД самое плохое и в процессе заряда плавно увеличивается до самого хорошего. Это значит, что ваше утверждение о постоянстве величины потерь - несколько сомнительно. Согласны?

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.

[rezident 0]

Я утверждаю, что при заряде конденсатора через резистор - на резисторе рассеивается некоторая энергия.

Может не стоит увлекаться? Кроме интегрального параметра в виде энергии, нас интересует еще и статистический процесс рассеивания этой энергии в окружающую среду через тепловыделение. К сожалению, нельзя мгновенно рассеять неопределенно большую энергию. Теплопроводность материала корпуса и окружающей среды имеет конечную величину. Видимо поэтому вам и напоминают о SOA.

На самом деле (как я уже указал выше) в данном случае самыми существенным параметрами (самым "узким" местом) для данной схемы являются максимальный импульсный ток MOSFET и сопротивление его открытого канала. Расчетный импульсный ток через ключ в ней может превышать максимальный допустимый для данного MOSFET. Вот и вся причина. Либо MOSFET с большим допустимым импульсным током (≥8-9А, скажем) нужно ставить (при том же сопротивлении открытого канала), либо принудительно ограничить импульсный ток, включив в цепь питания балластный резистор.

[SKov 0]

Я утверждаю, что величина этой энергии не зависит от сопротивления резистора.

Согласен. Я просто хотел сказать, что выделение (рассеивание) этой энергии может быть весьма разнообразным,

если развернуть его по оси времени.

[=AK= 12]

Может не стоит увлекаться? Кроме интегрального параметра в виде энергии, нас интересует еще и статистический процесс рассеивания этой энергии в окружающую среду через тепловыделение. К сожалению, нельзя мгновенно рассеять неопределенно большую энергию. Теплопроводность материала корпуса и окружающей среды имеет конечную величину.

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.

 

Видимо поэтому вам и напоминают о SOA.

Я полагаю, что о SOA говорят те, кто предпочитает использовать бюрократический подход вместо физического. ;)

[wim 6]

... Я полагаю, что о SOA говорят те ... ;)

Например, парни из Тексаса:

Hotswap Design using TPS2490/91 ...

И еще придумывают всякие сложные схемы. :)

[rezident 0]

Сформулируйте внятно, что вы пытаетесь оспорить. Пока что я вижу, что вы - в лучшем случае - ломитесь в открытые ворота.

Вы меня не поняли. Я не пытаюсь оспорить ваше сообщение, а лишь предложил не увлекаться обобщениями, забывая о частностях. Я вообще вам не возражал по этому поводу.

Пока что все "возражения" сводились к тому, что "надо бы побыстрей"

Извините, это не мои возражения (высказывания). Читайте сообщения внимательнее.

Я везде подчеркиваю, что чем медленнее - тем лучше.

И опять забываете о частностях. "Лучше" для чего? Для ключа? Для аккумулятора? Для конденсаторов? А тот факт. что слишком низкая скорость нарастания напряжения питания может быть недопустимым условием для нормальной работы (запуска) схемы, почему забываете?

Так в чем же состоит моя "увлеченность", поясните?

Выше пояснил. Увлекаетесь обобщениями, упуская частности.

[SKov 0]

Я везде подчеркиваю, что чем медленнее - тем лучше.

 

Может, вы думаете, что есть некий "оптимум", после которого дальнейшее замедление процесса включения

начнет ухудшать режим работы полевика, увеличивая вероятность его выхода из строя?

Я, пожалуй, больше согласен с Резидентом. Мы в ходе разговоров как-то забыли, что главная цель состоит не в том,

чтобы по-меньше нагреть полевик. А в том, чтобы достичь конечной цели - зарядить конденсатор.

Не думаю, что кого-то устроит, если мы на это будем тратить часы или даже минуты.

Коллеги, ну уже кажется все ясно с этой проблемой ;)

Заряжать надо максимально быстро при соблюдении условия, что тепловые и токовые ограничения на полевик не превышены.

Если именно так подходить к этой поблеме, то сразу станет не все равно, как меняется сопротивление

полевика с течением времени.

Впрочем, конечно, обычный резистор с конденсатором в цепи затвора сделают этот процесс пусть

и не оптимальным по времени, но вполне безопасным и приемлемым по длительности.

[wim 6]

Заряжать надо максимально быстро при соблюдении условия, что тепловые и токовые ограничения на полевик не превышены.

Токовые ограничения со скоростью переключения таки не связаны. Ток стока должен ограничиваться, например, работой в области насыщения, как в данном конкретном случае. Но лучше, когда он задан внешней схемой управления.

Тепловые ограничения - таки да, но наоборот. :) При большей скорости переключения можно единовременно рассеять большую мощность.

[SKov 0]

При большей скорости переключения можно единовременно рассеять большую мощность.

Это неверно. Дело не в мощности, а в энергии, которая не зависит от скорости переключения.

А вот тепловыделение при быстром переключении будет носить очень интенсивный и локальный характер,

т.к. вся энергия выделится за очень короткое время..

АК тут уже об этом говорил.

Все, выключаюсь из диспута, т.к. народ пошел по кругу и не читает чужие посты.

[wim 6]

Дело не в мощности, а в энергии, которая не зависит от скорости переключения.

А вот тепловыделение при быстром переключении будет носить очень интенсивный и локальный характер,

т.к. вся энергия выделится за очень короткое время..

Энергия, которая выделяется за время, - это и есть мощность. :) А при малой длительности импульса тепловое сопротивление кристалла существенно (на порядки) меньше оного в статическом режиме. Это в любом даташите на полевик есть такой график.

Ну, или хотя бы такой вот простой вопрос - какую энергию рассеивает транзистор на постоянном токе и можно ли из этой энергии вычислить его температуру? :)

[rezident 0]

Энергия, которая выделяется за время, - это и есть мощность. :)

Только наоборот. Интеграл мощности по времени есть энергия.

А при малой длительности импульса тепловое сопротивление кристалла существенно (на порядки) меньше оного в статическом режиме. Это в любом даташите на полевик есть такой график.

А нельзя ли пояснить это высказывание конкретными материалами? Рисунок приаттачить или указать номер графика и имя даташита где это имеется? Я почему-то считал, что тепловое сопротивление есть характеристика конструкции транзистора, а не длительности управляющих воздействий. Или может вы неправильно понимаете термин Thermal response (тепловой "отклик")?

[wim 6]

А нельзя ли пояснить это высказывание конкретными материалами? Рисунок приаттачить или указать номер графика и имя даташита где это имеется? Я почему-то считал, что тепловое сопротивление есть характеристика конструкции транзистора, а не длительности управляющих воздействий. Или может вы неправильно понимаете термин Thermal response (тепловой "отклик")?

Так вот привел же (чуток выше) - slva158. Там на рис. 2 тепловая модель, а на рис. 3 - типичная нормализованная зависимость теплового сопротивления. Буржуины называют его тепловым импедансом, поскольку в процессе передачи тепла участвует теплоемкость кристалла (аналог электрической емкости). Зависимость теплового импеданса от скважности импульсов или, для одиночного импульса, - его длительности, обусловлена как раз наличием этих вот "теплоконденсаторов". Т.е. какая-то часть тепла поглощается кристаллом, а потом в паузе рассеивается в окружающую среду - это особенно заметно для коротких импульсов.

"Тепловой отклик", как я понимаю - это эквивалентное тепловое сопротивление для заданной частоты и скважности импульсов. Ну, как если эквивалентную электрическую схему (тепловую модель) заменить резистивным делителем, дающим тот же коэффициент передачи. Полагаю, что "Thermal Response" и "Effective Transient Thermal Impedance" - это синонимы.

[=AK= 12]

Например, парни из Тексаса:

Hotswap Design using TPS2490/91 ...

И еще придумывают всякие сложные схемы. :)

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:

[wim 6]

Уж не знаю, сколько раз придется повторять одно и то же...

Повторять не нужно, покольку повторы, и даже выделение текста жирным шрифтом, доказательности не добавляют. Лучше дать какой-нибудь "обоснуй". Приведенный пример с TPS2490 как раз этот случай - заряд емкости через ключ. Собс-но, ничего революционного там нет - просто собрали до кучи описание предельных режимов MOSFET с пояснениями, откуда что берется. И даже если не смотреть буржуйский даташит - греет не энергия, рассеиваемая элементом (на постоянном токе она вообще бесконечна :)), а мощность. Рассеиваемая мощность при переключении - это, условно говоря, треугольник, ограниченный наклонными линиями - уменьшением напряжения и увеличением тока - и линией времени. Рассеиваемая мощность - это площадь треугольника. Увеличиваем время пребывания ключа в активном режиме - увеличивается мощность. Ограничение по мощности ключа - наклонная линия на графике SOA, превышать которую нельзя. Зависимость теплопередачи от длительности импульса и скважности нелинейная, ну, там объясняют, почему, не буду повторять. Вот для таких случаев, когда работаем вблизи предельных значений, умная микросхема, управляя током затвора, формирует "безопасную" характеристику переключения - с ограничением максимального тока и рассеиваемой мощности.