Как избавиться от диодов в схеме, переключение диапазонов питания Опции

[Atlantis-]

Добрый день!
Подскажите, как можно избавиться от диодов в схеме? На них падает 0.3 вольта и чуток недостает напряжения. Тупо поднять уровень напряжения не могу.

[Gorby]

Добрый день!
Подскажите, как можно избавиться от диодов в схеме? На них падает 0.3 вольта и чуток недостает напряжения. Тупо поднять уровень напряжения не могу.

Поставьте германиевые.
Шутка.
То есть Шоттки. У них раза в два меньше.

[Mikhail241]

Поставьте германиевые.
Шутка.
То есть Шоттки. У них раза в два меньше.

0.2 кажется. это ТС сделает погоду?

[novikovfb]

Можно поставить вместо диодов транзисторные ключи (со встроенными диодами) и подключить затворы к инвертированному управляющему напряжению. Но при переключении с 5 В на 12 В нужно будет сначала закрывать ключи 5 В (чтобы остался один диод), а потом подавать 12 В.

[Mikhail241]

Добрый день!
Подскажите, как можно избавиться от диодов в схеме? На них падает 0.3 вольта и чуток недостает напряжения. Тупо поднять уровень напряжения не могу.

А вариант с другой схемой рассматривать имеет смысл?

[Atlantis-]

Поставьте германиевые.
Шутка.
То есть Шоттки. У них раза в два меньше.

Такие и стоят сейчас

А вариант с другой схемой рассматривать имеет смысл?

Да, конечно

Можно поставить вместо диодов транзисторные ключи (со встроенными диодами) и подключить затворы к инвертированному управляющему напряжению. Но при переключении с 5 В на 12 В нужно будет сначала закрывать ключи 5 В (чтобы остался один диод), а потом подавать 12 В.

Имеете ввиду на цепи 5V поставить такой же ключ как на цепях 12V?

[novikovfb]

Имеете ввиду на цепи 5V поставить такой же ключ как на цепях 12V?

да, только сток с истоком переставить и управление инвертировать с паузой между переключениями

[iosifk]

да, только сток с истоком переставить и управление инвертировать с паузой между переключениями

Или просто найти микросхему какого-нибудь "хот-свап" или "переключатель питания для USB". А там это уже сделано все...

[Atlantis-]

да, только сток с истоком переставить и управление инвертировать с паузой между переключениями

вот так?

Или просто найти микросхему какого-нибудь "хот-свап" или "переключатель питания для USB". А там это уже сделано все...

типа такого? http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps2413.pdf

[novikovfb]

вот так?

только R3 и R4 переставить на сток-затвор, чтобы при выключенном ключе на затворе было питание

[Atlantis-]

только R3 и R4 переставить на сток-затвор, чтобы при выключенном ключе на затворе было питание

да, переделал

[Atlantis-]

Или просто найти микросхему какого-нибудь "хот-свап" или "переключатель питания для USB". А там это уже сделано все...

А что можете из микросхем посоветовать? Мне же надо еще отрицательное напряжение переключать.

[@Ark]

Добрый день!
Подскажите, как можно избавиться от диодов в схеме? На них падает 0.3 вольта и чуток недостает напряжения. Тупо поднять уровень напряжения не могу.

Если не трудно, уточните постановку задачи.
У Вас питание либо от +5В (-5В), либо от +12В (-12В). Это как?
Что там дальше подключено к линиям питания +Vout и -Vout?
Какие требования к этим напряжениям?
P.S. Может Вы транзисторами VT3 и VT4 делаете из 12В -> 5B?
Поясните пожалуйста.

[Atlantis-]

Если не трудно, уточните постановку задачи.
У Вас питание либо от +5В (-5В), либо от +12В (-12В). Это как?
Что там дальше подключено к линиям питания +Vout и -Vout?
Какие требования к этим напряжениям?
P.S. Может Вы транзисторами VT3 и VT4 делаете из 12В -> 5B?
Поясните пожалуйста.

Питание - либо +Vout=5V/-Vout=-5V, либо +Vout=12V/-Vout=-12V
к Vout подключен усилитель на ОУ, при пониженном питании греется меньше
особых требований нет к питанию

[Atlantis-]

да, переделал

Попробовал в железе и в симуляторе - не работает( ключи всегда открыты

[Abell]

Atlantis-, при питании +/-5 Вольт какой ток нагрузки?

[Atlantis-]

Atlantis-, при питании +/-5 Вольт какой ток нагрузки?

Максимум 200 мА

[Abell]

Предложил бы применить не переключатели (это, кстати, довольно опасно), а управляемый ШИМ с 12 до 5 Вольт. При необходимости ШИМ блокировать, ключ отпирать. Идея понятна?

[Atlantis-]

Предложил бы применить не переключатели (это, кстати, довольно опасно), а управляемый ШИМ с 12 до 5 Вольт. При необходимости ШИМ блокировать, ключ отпирать. Идея понятна?

То есть в цепь 12V поставить ШИМ преобразователь, который позволит получать как 12 так и 5 вольт? А какой будет КПД этой конструкции?

[Burner]

Это все довольно просто, и ШИМ там не нать.. Разве что нагрузочная способность 5 В источника плохая. Но помехи.. Нащет КПД - 0,8-0,9 при норм. драйвере. Оно Вам надо - городить норм. драйвера на +/- 12 В?

Попробовал в железе и в симуляторе - не работает( ключи всегда открыты

Ессно, R3,4 в 5-вольтовых ключах дают смещение. Нужно их таки поставить на старое место, затвор-исток.
При включении 12 В на коллекторах VT1,2 5-вольтовых ключей будет по 12 В - но им все равно.

[Alexashka]

Попробовал в железе и в симуляторе - не работает( ключи всегда открыты

Естественно! А как иначе должно быть? Вы диод заменили ключом, но диод ведь остался (который паразитный в транзисторе), он защищает от прохождения +12 в сторону источника +5В, но в отстутствии +12 ток от источника +5 будет проходить на Vout.

[Atlantis-]

Естественно! А как иначе должно быть? Вы диод заменили ключом, но диод ведь остался (который паразитный в транзисторе), он защищает от прохождения +12 в сторону источника +5В, но в отстутствии +12 ток от источника +5 будет проходить на Vout.

Если ключ всегда открыт, значит ток течет через ключ, а не запирается диодом? Смоделировал полную схему, переключение работает, но ключи видимо не до конца открываются или что то еще, получается от 10 вольт на входе, на выходе получается 9.38 а от 5 остается 4.42

[Alexashka]

Если ключ всегда открыт, значит ток течет через ключ, а не запирается диодом?

Конечно, если ключ открыт, то диод уже не играет роли.
Покажите Вашу симуляцию, у Вас источник 12 В отключается перед тем как подаются 5 В ?

[Atlantis-]

Конечно, если ключ открыт, то диод уже не играет роли.
Покажите Вашу симуляцию, у Вас источник 12 В отключается перед тем как подаются 5 В ?

Пробовал ключами вручную управлять - ничего не изменилось.

[Abell]

А какой будет КПД этой конструкции?

При открытом ключе на выходе 12 Вольт, КПД 100%
А 5 Вольт в Вашей конструкции откуда берется?

[Atlantis-]

При открытом ключе на выходе 12 Вольт, КПД 100%
А 5 Вольт в Вашей конструкции откуда берется?

от трансформатора, вторичные обмотки дают +/-5 и +/-12

[Abell]

Стало быть, сетевое питание... Трансформатор обычный, 50 Гц, или уже импульсный? Если первый случай - присутствуют ли линейные стабилизаторы, если второй - ОС по какому каналу?

[novikovfb]

Пробовал ключами вручную управлять - ничего не изменилось.

Какие сигналы в точках 17, 11, 15, 8, 1?
И еще. У транзисторов пороговое напряжение 2,1 - 4 Вольта. 4,5 Вольт для открывания ему мало.

[Atlantis-]

Стало быть, сетевое питание... Трансформатор обычный, 50 Гц, или уже импульсный? Если первый случай - присутствуют ли линейные стабилизаторы, если второй - ОС по какому каналу?

Не, питание от USB, push-pull, обратная связь по +5V. Поднимать уровень напряжения не могу, итак потребление впритык.

[blackfin]

Подскажите, как можно избавиться от диодов в схеме?

lm74670-q1

[Alexashka]

Пробовал ключами вручную управлять - ничего не изменилось.

При открытых ключах на 12В и закрытых на 5 на затворе Q5 будет 5В, а на истоке - 12В, соответственно Q5 будет всё время открыт. R5 перенесите на затвор-исток. То же самое касается и Q8.
В отсутствии 12В, Q5 будет нормально открываться, поскольку на истоке у него будет около 4,4В (за счет паразитного диода), а на затворе 0... только желательно взять ключи с более низким пороговым напряжением

[Atlantis-]

Какие сигналы в точках 17, 11, 15, 8, 1?
И еще. У транзисторов пороговое напряжение 2,1 - 4 Вольта. 4,5 Вольт для открывания ему мало.

В железе у меня IRLL2705 и IRF7705
17, 11 - пробовал вручную переключать по разному - результат один
15 - 5 вольт независимо от положения ключей
8 - 2.34 В когда J2 на 3V а когда J2 на землю, то там 10 вольт
1 - либо 4.42 либо 9.38 (J2 на 3V)

[Abell]

Не, питание от USB ... итак потребление впритык.

Это да, бывает... Успехов

[Atlantis-]

При открытых ключах на 12В и закрытых на 5 на затворе Q5 будет 5В, а на истоке - 12В, соответственно Q5 будет всё время открыт. R5 перенесите на затвор-исток. То же самое касается и Q8.
В отсутствии 12В, Q5 будет нормально открываться, поскольку на истоке у него будет около 4,4В (за счет паразитного диода), а на затворе 0... только желательно взять ключи с более низким пороговым напряжением

На затворе Q5 получается либо 4.42 либо 9.7 то есть всегда открыт

[Alexashka]

На затворе Q5 получается либо 4.42 либо 9.7 то есть всегда открыт

Я так понимаю при этом на истоке ровно столько же? С чего Вы взяли, что он всегда открыт?

Еще раз, он не открыт, он пропускает 5В когда закрыт ключ на 12, при этом есть падение равное примерно 0,6В. При этом он ЗАКРЫТ.
А когда он открыт, то на выходе ровно 5В (при закрытом ключе на 12).

Короче Паразитный диод в Q5 нельзя закрыть подавая напряжение на затвор Канал в Q5 будет закрыт, если разность потенциалов затвор-исток близка к нулю, что у Вас и наблюдается.

[Atlantis-]

Я так понимаю при этом на истоке ровно столько же?

Да

Я так понимаю при этом на истоке ровно столько же? С чего Вы взяли, что он всегда открыт?

Еще раз, он не открыт, он пропускает 5В когда закрыт ключ на 12, при этом есть падение равное примерно 0,6В. При этом он ЗАКРЫТ. А когда он открыт, то на выходе ровно 5В (при закрытом ключе на 12).

Тогда получается что он всегда закрыт...потому что при закрытом ключе на 12 - на выходе все равно 4.42, независимо от положения переключателя J1

[Alexashka]

Тогда получается что он всегда закрыт...потому что при закрытом ключе на 12 - на выходе все равно 4.42, независимо от положения переключателя J1

Кстати, если Q7 открыт, то на его коллекторе (а значит и на затворе Q5) не может быть напряжение меньше, чем на эмиттере, а на нем будет 3-0,6=2,4 В, тогда с учетом того что на истоке 4,4В на открывание Q5 остается всего 4,4-2,4= 2В напряжения, что явно недостаточно. Поэтому он и не открывается. Попробуйте коротить затвор Q5 на землю (соединить его с J1), если он при этом станет открываться, тогда ищите другой транзистор (с низким пороговым).

[Abell]

Максимум 200 мА

Одну-ка минуточку... Это точно на 5 Вольт? А на 12 Вольт тогда сколько? Даже при таком же токе нагрузки, 100% КПД преобразователя и отсутствии переходных процессов получается (2х(12х0,2))/5=0,96 Ампер, Вы с какого порта девайс питаете?
Не знаю, какая задача стоит, но всю питающую часть неплохо бы перетряхнуть заново. Она, похоже, не очень-то оптимальна

[Atlantis-]

Кстати, если Q7 открыт, то на его коллекторе (а значит и на затворе Q5) не может быть напряжение меньше, чем на эмиттере, а на нем будет 3-0,6=2,4 В, тогда с учетом того что на истоке 4,4В на открывание Q5 остается всего 4,4-2,4= 2В напряжения, что явно недостаточно. Поэтому он и не открывается. Попробуйте коротить затвор Q5 на землю (соединить его с J1), если он при этом станет открываться, тогда ищите другой транзистор (с низким пороговым).

Попробовал в железе, сторона -5V работает, открывается. А сторона +5V - нет. Странно, пороги открытия у IRLL2705 и IRF7705 вроде одинаковые...

[novikovfb]

Попробовал в железе, сторона -5V работает, открывается. А сторона +5V - нет. Странно, пороги открытия у IRLL2705 и IRF7705 вроде одинаковые...

А напряжения на затворе относительно канала? Напряжение эмиттер-база никто не отменял.

[Atlantis-]

Одну-ка минуточку... Это точно на 5 Вольт? А на 12 Вольт тогда сколько? Даже при таком же токе нагрузки, 100% КПД преобразователя и отсутствии переходных процессов получается (2х(12х0,2))/5=0,96 Ампер, Вы с какого порта девайс питаете?
Не знаю, какая задача стоит, но всю питающую часть неплохо бы перетряхнуть заново. Она, похоже, не очень-то оптимальна

Поэтому и надо на 5 вольт переключаться, а 12 - чтобы выдать короткий импульс

Кстати, если Q7 открыт, то на его коллекторе (а значит и на затворе Q5) не может быть напряжение меньше, чем на эмиттере, а на нем будет 3-0,6=2,4 В, тогда с учетом того что на истоке 4,4В на открывание Q5 остается всего 4,4-2,4= 2В напряжения, что явно недостаточно. Поэтому он и не открывается. Попробуйте коротить затвор Q5 на землю (соединить его с J1), если он при этом станет открываться, тогда ищите другой транзистор (с низким пороговым).

Померял что у меня в железе: для удобства соединил R7 на 5 вольт. На коллекторе Q7 4.5 вольта, на R5 - ноль

[Alexashka]

Померял что у меня в железе: для удобства соединил R7 на 5 вольт. На коллекторе Q7 4.5 вольта, на R5 - ноль

Логично. Вы подняли напряжение базы Q7 на 2 В и ровно на столько же подняли напряжение на затворе Q5, в итоге оно сравнялось с тем что у него на истоке Так Вы его никогда не откроете, на затворе нужно понижать напряжение

Попробовал в железе, сторона -5V работает, открывается. А сторона +5V - нет. Странно, пороги открытия у IRLL2705 и IRF7705 вроде одинаковые...

Ну логично плечи ведь несимметричные, транзисторы управления Q7, Q6 имеют разную привязку - у нижнего привязка к земле (соответственно он и может выдать в нагрузку около 0В), а у верхнего привязка к 3В.

[Atlantis-]

Логично. Вы подняли напряжение базы Q7 на 2 В и ровно на столько же подняли напряжение на затворе Q5, в итоге оно сравнялось с тем что у него на истоке Так Вы его никогда не откроете, на затворе нужно понижать напряжение

То есть управляющее напряжение сделать не 3 вольта, а 2 ?
Кстати, в железе я подавал управляющее напряжение 5 вольт, сейчас сделал 3,3 - заработало по плюсу и по минусу. Напряжение на R5 получилось 2.5 вольта. У IRF7705 Gate Threshold Voltage от -1 до -2.5 вольта, то есть вроде нормально получается, можно 3.3 оставить

[GefarD]

А аналоговые ключи не подойдут? DG469

[Atlantis-]

А аналоговые ключи не подойдут? DG469

С сопротивлением 3,6 ома при токе 0,2 ампера - это хуже диодов

[GefarD]

возможно другие есть с лучшими параметрами

Сообщение отредактировал GefarD - Oct 15 2017, 14:38

[Alexashka]

То есть управляющее напряжение сделать не 3 вольта, а 2 ?

Можно и так, но я бы нашел другой транзистор.

Напряжение на R5 получилось 2.5 вольта. У IRF7705 Gate Threshold Voltage от -1 до -2.5 вольта, то есть вроде нормально получается, можно 3.3 оставить

Ну где же нормально. При 2,5 В на затворе производителем гарантируется только ток стока 250 мкА. Вам нужен такой транзистор у которого R_DS(on) нормируется при Вашем уровне затворного напряжения, т.е при 2,5 В (для выбранного транзистора 30 мОм гарантируется только при V_GS=4,5 В)

[Atlantis-]

Ну где же нормально. При 2,5 В на затворе производителем гарантируется только ток стока 250 мкА. Вам нужен такой транзистор у которого R_DS(on) нормируется при Вашем уровне затворного напряжения, т.е при 2,5 В (для выбранного транзистора 30 мОм гарантируется только при V_GS=4,5 В)

Есть IRLML6401 , при 2.5 вольта 85 мОм, при токе 0,2 ампера на нем выпадет 0,017 вольта - наверно мне хватит
А по отрицательному напряжению получается 5.8 вольт напряжение G-S на IRLL2705

Еще есть IRF7663, при 2.5 вольта 40 мОм, красота...

Сообщение отредактировал Atlantis- - Oct 16 2017, 12:29

[Alexashka]

Есть IRLML6401...
Еще есть IRF7663, при 2.5 вольта 40 мОм, красота...

У первого предельно-допустимое напряжение сток-исток всего 12 В, второй лучше.

[Atlantis-]

У первого предельно-допустимое напряжение сток-исток всего 12 В, второй лучше.

Да, спаял на IRF7663, проверил, падение напряжения при полной нагрузке 9-10 мВ получилось.

А можно цепи управления ключами 12V и 5V на один управляющий сигнал завести? Инвертор сигнала на BC857C я прикинул, но надо чтобы оба переключателя быстро закрывались, а открывались с задержкой. У меня на полевом транзисторе наоборот получается, а на биполярном внесение емкости дает как задержку включения, так и отключения. Можно сделать чтобы только на включение задержка была?


Сообщение отредактировал Atlantis- - Oct 16 2017, 14:23

[GefarD]

Самое простое что пришло - диод,резистор, конденсатор.

[Atlantis-]

Самое простое что пришло - диод,резистор, конденсатор.

Я добавил цепь R14, C4 - в результате получил небольшую задержку открытия и бОльшую задержку закрытия. Подключение диода почему то никак не влияет ни на то ни на другое.

[Alexashka]

Может не туда подключаете?

[Atlantis-]

Может не туда подключаете?

Может. А куда надо?

[VCO]

Добрый день!
Подскажите, как можно избавиться от диодов в схеме? На них падает 0.3 вольта и чуток недостает напряжения.

А может лучше подобрать диоды Шоттки с наименьшим падением на токе 200 мА?
Теоретически можно снизить падение до 0.1 В. Это меньше нестабильности 5 В USB.

Если даже 0.1 В мало, то дело скорее всего уже не в диодах, а в чём-то там ещё...

[Atlantis-]

Теоретически можно снизить падение до 0.1 В. Это меньше нестабильности 5 В USB.

у меня блок питания с обратной связью, нестабильность usb компенсируется

[GefarD]

Можно диод и конденсатор применить нестандартно. Резистор между базой и управляющим выводом (последовательно на базу) после конденсатор на базу.
А диод параллельно резистору анодом на базу.
Т.е. конденсатор будет заряжаться через резистор во время подачи сигнала, а разряжаться через диод.

[Alexashka]

Может. А куда надо?

В базовую цепь Q4

[Atlantis-]

В базовую цепь Q4

Вот так? Закрывается все равно с большой задержкой

[Alexashka]

.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Atlantis-]

Ах Вы про это...на полевом транзисторе задержки больше получаются, а в таком исполнении в районе 10 мс в симуляторе, сейчас попробую в железе

[Alexashka]

А какие нужны задержки?

[Atlantis-]

А какие нужны задержки?

Попробовал в железе, может ключ и закрывается быстро за счет диода, но на выходе этого переключателя питания стоят нехилые конденсаторы. Померял осциллографом, с 12 до 5 вольт разряжаются за 50 мс. Видимо задержку надо не меньше, 100 мс в идеале.

Хотя погодите...главное ведь чтобы ключ побыстрее закрылся, а дальше уже шину 5V защитит встроенный в MOSFET диод и неважно сколько времени будут разряжаться конденсаторы

Сообщение отредактировал Atlantis- - Oct 18 2017, 09:56

[GefarD]

Может биполярные другие выбрать?

[Alexashka]

Достаточно задержки гарантирующей что транзисторы каналов 12 и 5 В не будут открыты одновременно, разряд/заряд конденсаторов не мешает корректной работе ключей.

[Atlantis-]

Достаточно задержки гарантирующей что транзисторы каналов 12 и 5 В не будут открыты одновременно, разряд/заряд конденсаторов не мешает корректной работе ключей.

Переключение от 5V в 12V проходит нормально, четко видно задержку
А от 12V в 5V - нет, 12 вольт спадает медленно очень, около 15 мс, хотя кондеры с выхода переключателя я исключил
Элементы задержки работают нормально, напряжение на конденсаторе медленно нарастает и быстро спадает через диод, а вот на напряжение на выходе спадает медленно, хотя выход просто висит в воздухе. Может это из-за того что напряжение большое, 20 вольт? При закрытии ключа 12V фактически обрывается нагрузка из этой цепи и напряжение поднимается до 18 вольт.
Смотрел осциллографом вход цепи 5V - при переключениях вроде ничего криминального нет, только появляется небольшой всплеск, довольно короткий, небольшой амплитуды.

Повесил на выход небольшую нагрузку - плавный спад напряжения пропал, ключи нормально отрабатывают. Единственное - при переключении выхода с 12V на 5V на входе 5V появляется всплеск длиной 4 мс и амплитудой 0.62 вольта, непонятно откуда, но в принципе не страшно.

Сообщение отредактировал Atlantis- - Oct 19 2017, 14:04

[ViKo]

Поставили бы в источниках питания регуляторы с режимом Shutdown, и переключали бы их, как надо. Или регулируемые, и в них делители в Sence переключали бы.
Как с отрицательным напряжением - не знаю. Можно извернуться.

[Atlantis-]

Поставили бы в источниках питания регуляторы с режимом Shutdown, и переключали бы их, как надо. Или регулируемые, и в них делители в Sence переключали бы.
Как с отрицательным напряжением - не знаю. Можно извернуться.

Хотел попробовать TPS2413, но не знаю как извернуться с отрицательным напряжением

[smk]

Не вполне ясна исходная задача, но почему нельзя обычное реле? Ну или немного усложнить схему...

[Plain]

Автор уже много лет разрабатывает некий якобы аудиофильский USB-свисток, и в частности, одно из ноу-хау состоит в том, что ему каким-то чудесным образом удалось с одного порта USB сцедить 4 Вт.

А конкретно данная тема решается инвертирующим пребразователем на стандартном двухобмоточном дросселе и любом подходящем понижающем стабилизаторе.

[Alexashka]

Повесил на выход небольшую нагрузку - плавный спад напряжения пропал, ключи нормально отрабатывают. Единственное - при переключении выхода с 12V на 5V на входе 5V появляется всплеск длиной 4 мс и амплитудой 0.62 вольта, непонятно откуда, но в принципе не страшно.

При открывании ключа на 5 В он соединяет конденсатор на выходе (который был заряжен до 12 В) со входом 5 В, изза этого напряжение на последнем подскакивает.

[Atlantis-]

При открывании ключа на 5 В он соединяет конденсатор на выходе (который был заряжен до 12 В) со входом 5 В, изза этого напряжение на последнем подскакивает.

Понял, спасибо Вам большое за помощь. Меня смутило, что скачок короткий и амплитуда всего 0.62 вольта.

Не вполне ясна исходная задача, но почему нельзя обычное реле? Ну или немного усложнить схему...

Да можно наверно, но с реле будут стоять вопросы потребления, цены, ресурса

каким-то чудесным образом удалось с одного порта USB сцедить 4 Вт.

Во-первых, если иметь "правильный" хаб, то почему бы и не сцедить?) Во-вторых, кто сказал, что с одного порта USB?

[Smen]

с одного порта USB сцедить 4 Вт

Попадались мамки, где ЮСБ были подключены напрямую к шине питания.
Хорошо хоть индуктивность стояла.

[Atlantis-]

Порыскал в интернете, оказывается "идеальные диоды" на MOSFET очень активно изобретаются. Например вот схема защиты из Raspberry Pi. Могу я ее применить у себя, вместо диодов? Будут ли какие то последствия, если поставить биполярные транзисторы не в одном корпусе?

[Atlantis-]

Проблема этой схемы для меня - высокое напряжение на переходе база-эмиттер U14a. Оно получается чуть меньше 7 вольт при предельно допустимом 5. Поэтому я заменил U14a диодом, как описано тут. В Multisim работают оба варианта, а в железе почему то не получается. Сначала при диоде с малым падением MOSFET не закрывался, поменял на два диода с падением 1 вольт - MOSFET перестал открываться.
Еще попробовал поставить диод между базой и эмиттером U14a и заперев его со стороны входа другим диодом - тоже не получилось. В симуляторе все работает, подскажите. куда копать?

[vladec]

оказывается "идеальные диоды" на MOSFET очень активно изобретаются.

Зачем их изобретать если есть уже готовые, например: https://www.diodes.com/products/discrete/di...erformance-sbr/

PS
Про идеальные диоды почитайте еще здесь: http://jiggerjuice.info/electronics/projec...deal-diode.html

[Alexashka]

Проблема этой схемы для меня - высокое напряжение на переходе база-эмиттер U14a. Оно получается чуть меньше 7 вольт при предельно допустимом 5. Поэтому я заменил U14a диодом, как описано тут. В Multisim работают оба варианта, а в железе почему то не получается. Сначала при диоде с малым падением MOSFET не закрывался, поменял на два диода с падением 1 вольт - MOSFET перестал открываться.
Еще попробовал поставить диод между базой и эмиттером U14a и заперев его со стороны входа другим диодом - тоже не получилось. В симуляторе все работает, подскажите. куда копать?

Падение напряжений на обоих плечах должно быть одинаковым, нужно применять транзисторные сборки. Можно попробовать такую схему:

Тут Q1 в диодном включении защищает переход база-эмиттер Q3, а Q2 нужен для симметрии плеч. Прямоугольниками обозначены сборки транзисторов
К сожалению полноценно проверить работу схемы не могу, т.к пробой эмиттерного перехода не симулируется.

[Atlantis-]

Падение напряжений на обоих плечах должно быть одинаковым, нужно применять транзисторные сборки.

То есть схема предложенная тут http://electronix.ru/redirect.php?https://...l-diode-for-24v
не рабочая?

[Alexashka]

Ну почему же не рабочая. Если подобрать падение на диоде в точности как у транзистора (можно чуть больше), то вполне себе рабочая
Можно попробовать последовательно включить 1 обычный + 1 Шоттки.


У этой схемы есть одна тонкость, которую нужно понимать, по сути это стабилизатор напряжения, т.к с истока на эмиттер Q1 идет ООС, а напряжение на базе Q1 стабилизировано как 5 В - V(D2), где V(D2) -прямое падение на диоде D2. Таким образом когда источник 12В отключен на выходе схемы будет напряжение равное 5 В - (V(D2) - Vbe)) , где Vbe -напряжение на переходе база-эмиттер. Т.е напряжение на выходе будет меньше 5 В ровно на величину несогласованности диода и транзистора.

[Atlantis-]

А как это все будет меняться от температуры? Не получится так, что при 25 градусах оно работает, а при 45 - уже нет?

[Alexashka]

Вы даже немножко сами не хотите подумать. А что с температурой? Схема работает на разнице напряжений двух переходов (V(D2) - Vbe). Если температура растёт, то напряжение на обоих переходах падает (примерно 2мВ/градус), но разница V(D2) - Vbe при этом не меняется (это если диод один)

[Plain]

кто сказал, что

Очевидно, никто. Вы вообще как-то необщительны — к примеру, Вам только что прямым текстом сказали, что задача решается за одни сутки, за копейки, и без всего того, что Вы за эти годы наработали, а Вы как-то промолчали, исходя из чего следует вывод, что подлинная задача — убить время.

[Atlantis-]

Вы даже немножко сами не хотите подумать. А что с температурой? Схема работает на разнице напряжений двух переходов (V(D2) - Vbe). Если температура растёт, то напряжение на обоих переходах падает (примерно 2мВ/градус), но разница V(D2) - Vbe при этом не меняется (это если диод один)

Извините, я очень плохо разбираюсь в схемах на транзисторах. С коллегой на работе придумали другую схемку. Изначально вместо TL431 был стабилитрон, но у него порог срабатывания шире. А у TL431 разброс порога срабатывания 0,1 вольт. Получается, имея на входе стабильные 5 вольт и теряя на встроенном в полевик диоде минимум 0,3 вольта можно настроить схему так, чтобы избежать обратного тока через полевой транзистор, правильно я рассуждаю?

Очевидно, никто. Вы вообще как-то необщительны — к примеру, Вам только что прямым текстом сказали, что задача решается за одни сутки, за копейки, и без всего того, что Вы за эти годы наработали, а Вы как-то промолчали, исходя из чего следует вывод, что подлинная задача — убить время.

Это Вы какое решение имеете ввиду?
У меня есть рабочая схема, но меня заинтересовала эта тема, поэтому я начал анализировать другие варианты

[Plain]

какое решение имеете ввиду?

Регулируемый импульсный двуполярный преобразователь.

[Alexashka]

С коллегой на работе придумали другую схемку. Изначально вместо TL431 был стабилитрон, но у него порог срабатывания шире. А у TL431 разброс порога срабатывания 0,1 вольт. Получается, имея на входе стабильные 5 вольт и теряя на встроенном в полевик диоде минимум 0,3 вольта можно настроить схему так, чтобы избежать обратного тока через полевой транзистор, правильно я рассуждаю?

Ну это опять же получился стабилизатор напряжения, более простой вариант уже был предложен выше. У таких стабилизаторов регулирующий элемент (в данном случае проходной полевик) полностью запирается когда напряжение на выходе чуть превышает напряжение стабилизации. Только тут появляется необходимость точной настройки порога (нужны точные резисторы), а если вспомнить, что 5В это USB, у которого допустимое отклонение гораздо больше чем 0,1В (скажем настроили порог на 4,9В, а источник выдаёт 4,85, а это значит полевик будет ВСЕГДА открыт), то опять же возвращаемся к идеальным диодам

[Atlantis-]

Ну это опять же получился стабилизатор напряжения, более простой вариант уже был предложен выше.

У меня почему то не получается отладить в железе этот вариант с диодом. Я набираю несколько диодов Шоттки, получается если диодов мало - то полевик всегда открыт, если диодов много - то всегда закрыт(

Только тут появляется необходимость точной настройки порога (нужны точные резисторы), а если вспомнить, что 5В это USB, у которого допустимое отклонение гораздо больше чем 0,1В (скажем настроили порог на 4,9В, а источник выдаёт 4,85, а это значит полевик будет ВСЕГДА открыт), то опять же возвращаемся к идеальным диодам

Почему? Если настроить порог на 5 вольт одинаковыми резисторами, а в реальности на входе будет 4,9 , то при подаче 12 вольт TL431 закроется чуть позже, чем надо.

[Alexashka]

Если настроить порог на 5 вольт одинаковыми резисторами, а в реальности на входе будет 4,9 , то при подаче 12 вольт TL431 закроется чуть позже, чем надо.

Ну так и я о том же. Тл-ка закроется позже, а сначала в источник 5В пойдёт сквозной ток, чего Вы так опасаетесь. Скорей всего напряжение источника 5В подскочит и транзистор закроется, главное чтобы ничего при этом на 5-вольтовой шине не сгорело.
Но честно, я уже не понимаю для чего эти все телодвижения, когда была уже рабочая схема которая принудительно отключала 5-вольтовую шину при подаче 12 В. Там транзистор точно также гарантированно закрывался и не нужен был никакой перепад в 0,3 В, его там просто НЕ БЫЛО. Теперь Вы согласны чтобы был перепад в 0,3 В, так коли так выкидывайте ВСЁ и ставьте просто один диод шоттки в шину 5В.

[GefarD]

а засем городить огород с полевиком когда есть готовые "диоды" с малым падением напряжения?
sm74611

[Atlantis-]

Но честно, я уже не понимаю для чего эти все телодвижения, когда была уже рабочая схема которая принудительно отключала 5-вольтовую шину при подаче 12 В. Там транзистор точно также гарантированно закрывался и не нужен был никакой перепад в 0,3 В, его там просто НЕ БЫЛО.

При работе усилителя на низкоомную нагрузку он очень сильно раскачивал напряжение питания, поэтому мне пишлось на порядок увеличить емкость в питании усилителя. Если раньше после выключения 12 вольт у меня на выходе было условно 500 мкФ, то теперь 10000 мкФ. И я не смогу сделать адекватную этой емкости задержку, чтобы подождать пока кондеры разрядятся и включить 5 вольт. Поэтому мне либо считать задержку в процессоре и отдельным управляющим сигналом переключать 5 вольт либо городить какое то подобие диода. Либо, сейчас появился вариант с sm74611

Регулируемый импульсный двуполярный преобразователь.

Никогда не делал регулируемые, есть какие то интегральные варианты? Вообще, в какую сторону копать?

[Alexashka]

Либо, сейчас появился вариант с sm74611

Да интересная штука, но Вы обратили внимание, что она работает в импульсном режиме (заполнение 96...99,5%), т.е периодически напряжение на ней будет подниматься до 0,6В, а потом снова падать до десятков мВ. Как на это отреагирует Ваш усилитель?

Может быть уже советовали, но на всякий случай кину ссылку:
идеальный диод

[Atlantis-]

Да интересная штука, но Вы обратили внимание, что она работает в импульсном режиме (заполнение 96...99,5%), т.е периодически напряжение на ней будет подниматься до 0,6В, а потом снова падать до десятков мВ. Как на это отреагирует Ваш усилитель?

Может быть уже советовали, но на всякий случай кину ссылку:
идеальный диод

Не обратил внимание на импульсный режим...
А предложенная Вами LTC4412 судя по даташиту может и в обратной полярности работать? Я имею ввиду на шине -5V

[Alexashka]

А предложенная Вами LTC4412 судя по даташиту может и в обратной полярности работать? Я имею ввиду на шине -5V

Разве что в Зазеркалье

Хотя можно использовать выход "GATE" для (принудительного) переключения отрицательного канала.

[Atlantis-]

Разве что в Зазеркалье

На Vin и Sense допускается подавать отрицательное напряжение, хотя да, насколько адекватно он на это отреагирует - непонятно.

Хотя можно использовать выход "GATE" для (принудительного) переключения отрицательного канала.

Тоже вариант, минус одна микросхема, можно добавить задержку включения

[Alexashka]

На Vin и Sense допускается подавать отрицательное напряжение, хотя да, насколько адекватно он на это отреагирует - непонятно.

Да вроде однозначно написано

VIN and/or VSENSE Must Be in This Range for Proper Operation: 2,5...28 (V)

Допустимость подавать отрицательное следует из наличия защиты от обратной полярности:

the VIN and SENSE pin connections should be made in a way to avoid unwanted I • R drops in the power path. Both pins are protected from negative voltages

[Atlantis-]

Тут тогда тоже что-ли про защиту обратной полярности? http://cds.linear.com/docs/en/application-note/an107f.pdf

[Alexashka]

Тут тогда тоже что-ли про защиту обратной полярности? http://cds.linear.com/docs/en/application-note/an107f.pdf

А про что там?


ЗЫ. Может Вы не будете кидаться ссылками, а сами для начала прочитаете что там написано?

[Atlantis-]

А про что там?


ЗЫ. Может Вы не будете кидаться ссылками, а сами для начала прочитаете что там написано?

Про расширение диапазона входного напряжения. Туплю немного, извините) Просто я подумал, зачем его расширять, если при этом ничего работать не будет. Теперь понимаю, если на входе случится смена полюсов питания и микросхема будет держать полевик закрытым получится что выход будет защищен от переполюсовки.

Сообщение отредактировал Atlantis- - Nov 12 2017, 11:37

[Alexashka]

Да. Я больше доверяю даташиту, а там как я уже приводил сказано следующее:

VIN and/or VSENSE Must Be in This Range for Proper Operation: 2,5...28 (V)

В руководстве по применению вначале везде употребляется слово "withstand", что означает "противостоять" и это правильно. Но потом уже оказывается, что и отрицательное напряжение это нормальный режим работы:

When the input supply goes more negative than the normal operating range of the part (–14V on the LTC4412

Но потом правда они уточняют, что это дескать не совсем правда:

Realistically, VCC is not valid if the input power supply is negative, so the part operates for all valid supply conditions.

Т.е. таки да, т.к микросхема не открывает ключ при отрицательном входном, значит она нормально работает и при отрицательном Класс! Вот это логика.

С другой стороны микросхема при всём своём желании не сможет открыть ключ, т.к для открывания p-канального MOSFET'a она должна выдать на затвор напряжение меньше, чем на входе, что невозможно, т.к внутри микросхемы нет преобразователя напряжения!

[Atlantis-]

Ну почему же не рабочая. Если подобрать падение на диоде в точности как у транзистора (можно чуть больше), то вполне себе рабочая
Можно попробовать последовательно включить 1 обычный + 1 Шоттки.


У этой схемы есть одна тонкость, которую нужно понимать, по сути это стабилизатор напряжения, т.к с истока на эмиттер Q1 идет ООС, а напряжение на базе Q1 стабилизировано как 5 В - V(D2), где V(D2) -прямое падение на диоде D2. Таким образом когда источник 12В отключен на выходе схемы будет напряжение равное 5 В - (V(D2) - Vbe)) , где Vbe -напряжение на переходе база-эмиттер. Т.е напряжение на выходе будет меньше 5 В ровно на величину несогласованности диода и транзистора.

Получилось отладить эту схему, на транзисторе BC857C и диоде BAR14-1, V(D2) - Vbe получилось 0,1 вольт. В принципе меня устраивает, но беспокоит повторяемость и стабильность этой схемы. Про влияние температуры я понял - при ее изменении падения напряжений меняются в одну и ту же сторону, в итоге разница не меняется. А можно как то оценить зависимость от конкретного диода/транзистора? Допустим у BC857C Ube максимум 750 мВ при токе 2 мА, а у диода минимальное значение не нормировано, по графику тоже около 750 мВ при токе 2 мА. То есть теоретически может попасться неудачная пара диод-транзистор и схема не будет работать?
В железе у меня получилась разница 0,1 вольт. Резистор в базе стоит 12 кОм, при 5 вольтах ток 0,4 мА. По графикам из даташитов это примерно 580 мВ падение на транзисторе и 600 мВ падение на диоде. Может есть смысл поставить поменьше резистор и перейти в область бОльших токов?

Сообщение отредактировал Atlantis- - Nov 14 2017, 15:16

[Alexashka]

А можно как то оценить зависимость от конкретного диода/транзистора? Допустим у BC857C Ube максимум 750 мВ при токе 2 мА, а у диода минимальное значение не нормировано, по графику тоже около 750 мВ при токе 2 мА.
В железе у меня получилась разница 0,1 вольт. Резистор в базе стоит 12 кОм, при 5 вольтах ток 0,4 мА. По графикам из даташитов это примерно 580 мВ падение на транзисторе и 600 мВ падение на диоде. Может есть смысл поставить поменьше резистор и перейти в область бОльших токов?

Оценить зависимость чего?
Поскольку разброс 150мВ только у одного транзистора (а еще есть разброс диода), то может получиться всё что угодно, либо тогда ориентироваться на типовое значение. Если типовые значения даны для разных токов, то можно сделать пересчет на один ток (грубо: изменение тока в 10 раз изменяет прямое напряжение на диоде или переходе база-эмиттер транзистора на 60 мВ).
Если хотите подбирать по параметрам, то да, можно замерять тестером реальное падение база-эмиттер (реально в схеме оно будет чуть меньше, т.к ток базы в активном режиме меньше на порядок-другой).