Объясните мне про полевики

Вопрос темы был почему верхний и нижний полевики разные. Все о чем писалось выше, переходные процессы, верно. Но никто так и не оветил почему они на разные токи.

Все намного проще. В устоявшемся режиме стабилизации, ток нарастает и падает очень незначительно. Все это благодаря тому самому дросселю Lout. То есть через ключи протекает ток равный току нагрузки, в данном случае процессора. Причем если мерить не среднее а мнгновенное значение тока то совершенно равный у Q1 и Q2. Другое дело что открыты они разное время. Время открытия верхнего ключа Q1 во столько раз меньше времени открытия нижнего ключа Q2 во сколько раз выходное напряжение меньше входного. Если входное напряжение 12 вольт а выходное 1.5 вольта, то время открытия верхнего ключа будет всего лишь 1.5/12 от общего времени цикла. Напряжение на закрытых ключах, без учета паразитных выбросов, одинаковое, 12 вольт. То есть вся разница заключается только во времени открытого состояния ключей и следовательно разница будет только в среднем токе через ключи а не в мгновенном значении. Причем разница очень значительная, при 1.5 вольта на выходе средний ток и следовательно рассеиваемая мощность на остаточном сопротивлении открытого нижнего ключа будет в 8 раз больше чем верхнего ключа. Все рассуждения не учитывают нагрева во время переключения и того факта что ток через ключи течет в разных направлениях. Через Q1 ток течет в направлении от +12 к дросселю, а через Q2 в направлении от GND к дросселю. Сопротивление же открытого канала полевика, несколько различно, при протекании тока в разных направлениях. Конденсатор после дросселя в работе преобразователя практически не участвует, и служит для подавления остаточных пульсаций и компенсации неравномерного потребления тока процессором.

Lenchik Немного не совсем.
1. Ток через дроссель ОБЯЗАТЕЛЬНО должен "коньчаться", иначе получим насыщение и КЗ (Да рассудит нас осциллограф!!! АУ! укого осцилоп - ответьте, есть ли периоды покоя, когда Q1 и Q2 закрыты и сколько он составляет, т.е. скважность и ответьте, наконец, на каких частотах ОНО работает?)
2. Tq1/Tq2=(Uin-Uout)/Uout (мелочи, однако и то в приближении линейной работы дросселя)

3. Uq1>Uq2 т.к. есть периоды, когда напругу "оттягивает" в минус. Если без выбросов, то всего на 0.1В, а с выбросами ... ну скорее всего на 1.5В (из-за диода).
4. Пиковые значения тока примерно одинаковые
5. Время их протекания действительно отличается в (Uin-Uout)/Uout раз, т.е. порядка 10ти (опять-таки в линейном приближении - через Q1 линейно возрастает до пика, через Q2 линейно падает до 0) => мощность во столько-же.
Видимые различия: Q1 должен хорошо закрываться, Q2 - открываться и иметь маленькое сопротивление канала.
Я еще гляну, но по-моему, с полярностью включения там все Ок.
6. По поводу кондюка - категорически НЕ согласен.
7. Я кондер предлагал ставить перед дросселем и совсем мелкий (пики-наны, иначе коротнем Q1). Осмысленность - от соотношения потерь на фронтах и на сопр. канала.

Мне приходилось заниматься расчетом импульных стабилизаторов. Только с диодом в качестве нижнего ключа. Там как раз очень хороше видно в каком направлении течет ток через какой ключь. Ток будет кончатся только если схема импульсного стабилизатора не имеет ШИМ. То есть работает в режиме автогенератора. Просто в схеме с автогенерацией, пока напряжение на выходном конденсаторе не начнет менять свое значение вверх или вниз компаратор не переключит состояние ключа. В такой схеме частота зависит от индуктивности. В схеме же с ШИМ, частоту задает генератор находящийся в микросхеме и от дросселя требуется чтобы при любой допустимой нагрузке и допустимом выходном напряжении он не вошел в насыщение. Конденсатор ставить после ключей ни в коем случае нельзя. Это приведет только к дополнительному нагреву ключей. Защитный интервал, когда оба ключа закрыты действительно есть. Но он небходим из за неидеальности ключей. Работает вся система примерно так. При открытом верхнем ключе, ток в соответствии с законами физики действительно нарастает (напряжение на индуктивности практически постоянно) и энергия запасается в индуктивности. Но нарастает ток далеко не до насыщения. При закрытом верхнем ключе и открытом нижнем ток постепенно падает и энергия запасенноя в индуктивности расходуется. И опять не до ноля. Если запасенной энергии не хватит, то пульсации на выходе будут так велики что не помогут никакие батареи конденсаторов.
Осцилограммы с косым срезом вверху есть в даташите. И совсем недавно кто то из посетителей публиковал снимки с экрана осцилографа. Там очень хороше видно что ни о каком переходе через ноль нет и речи. На осцилограммах видно что ток изменяется в течении одного такта не больше чем на 1/20 от своего значения.

Теория хороша, но хотелось бы практический совет получить, каковы допуски +- по заряду затвора и сопротивлению Rds ON, например, есть такой полевик FDS6898 - на него кросс референса не найти по базам, хочу поменять его на IRF7313 последний первосходит его по всем пораметрам, и к сожалению по заряду затвора и сопротевлению тоже. Заряд затвора - на 50% выше, сопротивление в два раза выше, возможна ли замена?

Практика показала что заменить можно.

В общем, я не сильно большой спец в импульсных стабилизаторах, но из того что я читал, сделал такие выводы:

Ток через ключ (и верхний и нижний) равен току нагрузки (1)

Напряжение на нагрузке равно Uн=Uпит*(tи/T),
где Uпит - напряжение питания стабилизатора, в последнее время обычно +12В с разъема
tи - время открытого состояния верхнего ключа
T - период ШИМ, для идеальных ключей и ШИМ T=tи+tн, tн - время открытого состояния нижнего ключа.
tи/T есть скважность. (2)

Т.к. Uн примерно 1.5В, то есть в 8 раз меньше, чем Uпит, то:
Uн=Uпит*(tи/T)=Uпит*( tи / (tи+tн) )
1.5=12*( tи / (tи+tн) )
tи / (tи+tн)=1.5/12=0.125
tи=0.125tи+0.125tн
tи=0.125tи+0.125tн
0.875tи=0.125tн
tн=(0.875/0.125)*tи=7*tи

То есть нижний ключ открыт в 7 раз дольше чем верхний, а т.к. мгновенный ток через них течет одинаковый в открытом состоянии, то у нижнего ключа должно быть меньшее сопротивление открытого канала, чем у верхнего. По этой причине на землю (нижних) ключей обычно ставят два (сейчас правда не всегда ставят).

В общем, если я меняю ключи в питании процессора, то ставлю одинаковые ключи в каждую фазу, то есть вылетел 1 ключ в трехфазном ключе - меняю все три.

Ток - не меньше, чем стоял; напряжения (сток-исток - drain to source и затвор-истор - gate to source) - не меньше, чем стоял; сопротивление - не больше, чем стояло; заряд/емкость - не больше, чем стояло. В принципе, если емкость, заряд или сопротивление *немного!* хуже, чем стояло, то я ставлю (при том что другие параметры лучше).

(Кстати, хочу предостеречь насчет любимых многими ремонтниками полевиками IRLR2905 от International Rectifier: при стоимости на Ростовском Радиорынке 20 рублей за штуку и параметрах 42А, 55В они имеют довольно высокое сопротивление открытого канала - 27мОм).

Допаять второй транзистор впараллель можно, но при этом в 2 раза увеличиваются зарядные токи!

Да, еще когда припаиваю транзисторы, которые будут греться, стараюсь хорошо залить оловом площадку - чуть добавить теплоемкости. Главное - не коротнуть полевик после припайки большим количеством олова.

Фу, вроде расписал.. Подправьте, пожалуйста, если где ошибся...

не надо забывать про Vgs(th) -напряжение отпирания
транзюки делятся на
standart : 7,5V
logic : 4.5V
3V drive : 3V

Спасибо за добавление. Как правило, драйверы мосфетов питаются от +12В, соответственно транзисторы будут открываться в любом случае. Про допустимое напряжение ЗИ я писал.

Добавлено спустя 4 часа 24 минуты 43 секунды:

Вопрос выбора полевиков для импульсных стабилизаторов (да и не только их) расписан в даташите на ШИМ Fairchild FAN5090 На 14-й странице.

fairchildsemi.com/ds/FA%2FFAN5090.pdf

То-есть, если есть три B60NH02L и три B100NH02L и три дросселя, то порядок работы такой:
Сначала открывается и закрывается первая пара B60 и B100 поочередно, затем вторая и третья?

Coma, если вы приводите чью-то цитату, удосужтесь выделить ее. Желательно использовать тег [quote]текст[/quote], или хотя-бы знак ">" в каждой строке...
Злой модер aka Dmitry-r...

Coma, посмотрите даташит на основной ШИМ контроллер, там расписаны абсолютно все состояния управляемого им источника.

Не стоит забывать, что вехние и нижние ключи в стабилизаторе питания процессора могут быть неравноценными по предъявляемым к ним требованиям.
Обычно в таком случае меняются оба транзистора в одной фазе. Поскольку активные элементы одной фазы отделены дросселями от активных элементов остальных фаз, то ШИМ обычно успевает блокировать подачу импульсов при пробое одного транзистора.
Об этом можно почитать в документации на ШИМ, например, выдрано из документации на ISL6566: