Еще раз утверждаю, что вы неправы. Тепловое сопротивление (Thermal resistance) есть величина постоянная и не зависит от длительности управляющего воздействия, а зависит лишь от конструкции п/проводникового прибора. Вы то ли неправильно применяете термины, то неверно понимаете терминологию, то ли сам физический смысл этих терминов. В указанном вами slva158.pdf нет графика зависимости Thermal resistance от длительности управляющего воздействия. А упомянутый вами график на Figure 3., есть график Transient Thermal Impedance vs Pulse duration. Термин Thermal resistance применяется для установившегося теплового режима, а Transient Thermal Impedance для переходного теплового процесса при котором градиент температуры внутри п/проводникового прибора действительно меняется во времени. В пределе Transient Thermal Impedance стремится к значению Thermal resistance. Физический смысл обоих терминов в том, что тепло не может распространятся с бесконечной скоростью. Потому, что теплопередача это взаимодействие атомов, при котором происходит перераспределение их кинетической энергии, а скорость этого процесса конечна. Чтобы было наглядно, достаточно вспомнить про броуновское движение. Хотя оно относится к жидкостям и газам, а не к твердым телам.

В дополнение хотелось бы заметить, что с ростом температуры сопротивление канала растёт, особенно заметно для Р-канальных полевиков. Причём реакция даже на локальный перегрев довольно быстрая. (Этот факт, кстати, облегчает их запараллеливание). К слову, достаточно большая указанная в даташите максимальная рассеиваемая мощность для корпуса SOT-23 не должна вводить в заблуждение - цифры приведены для темпратуры в 25грд. Которая долго таковой не останется даже при рассеивании в разы меньшей мощности, если не обеспечить супер-охлаждение.

Так я это же и сказал чуть ранее. Согласен, более точный термин - "переходное тепловое сопротивление", но в отечественной литературе термин "тепловое сопротивление" применяют к обоим параметрам - и для установившегося режима, и при переходном процессе.
Или так (если вообще не употреблять этот термин) - включению транзистора на графике "Normalized Thermal Impedance" соответствует самая нижняя кривая - Single Pulse.
Там же (slva158) дается определение:

Т.е., этот коэффициент показывает, во сколько раз нагрев, например, от одиночного импульса будет меньше нагрева в установившемся режиме при той же рассеиваемой мощности.

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.

А не может ли получаться, что при медленном нарастании напряжения питания питаемая схема переходит в неопределенное состояние, где-то возникает сквозной ток и потребление увеличивается далеко за 50ма?

Отнюдь нет - просто я привел рисунок как пример, чтобы не рисовать самому. И тем не менее он "имеет" и "применим".
На этапе нарастания тока транзистор работает как управляемый источник тока и в первом приближении характер нагрузки на этот ток никак не влияет. Зависимость тока стока от разности напряжений затвор-исток и порогового напряжения квадратичная, но само напряжение на затворе - нелинейная функция времени. При перемножении двух функций, одна из которых стремится к вертикальной, а другая - к горизонтальной асимптотам, линейная зависимость тока стока от времени - достаточно хорошая аппроксимация. Впрочем, Вы можете предложить свою форму тока, если хотите.
На втором этапе нас интересует интервал времени до нулевого напряжения сток-исток, т.е. до того момента, когда конденсатор полностью заряжен, а транзистор полностью открыт. Это означает, что все неприятности, связанные с переходным процессом, остались позади. Что происходит с током после этого - уменьшится он или останется тем же - уже неважно. Точнее говоря - важно, но не имеет отношения.
P.S. Хотелось бы про SOA что-нибудь услышать. А то получается разговор автопилота с автоответчиком.

Прогон момента включения IRLML5103 на Спайсе (SIMetrix). Схема:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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
Нажмите для просмотра прикрепленного файла


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
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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

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 I_o = 30 mA должен был бы почти сливаться с осью координат
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Соответственно, форма мощности - не треугольник, а пила, амплитуда которой вовсе не равна указанной у вас V_inI_o


Я так и не понял, как вы собирались применить свой график к данному случаю. Может, расскажете?

Категорически возражаю против подобной трактовки - очевидно, что речь идет о мощности импульса, а не о взятом в произвольный момент времени произведении тока и напряжения.
Мощность вычисляется интегрированием произведения тока стока и разности напряжений сток-исток и последующим делением на длительность интервала интегрирования.


Никогда не слышал о геометрической фигуре "пила", но, на всякий случай, предлагаю называть это "треугольно-пилообразной" формой.

Исключительно для иллюстрации треугольно-пилообразного характера изменения во времени "мгновенной" мощности.

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.

Блин, wim, даже мне за вас уже стыдно стало Мощность это и есть "мгновенное" произведение напряжения и тока. А интеграл этого произведения по времени даст уже энергию.

Воть иманно, и мы уже почти добрались до момента истины. Осталось всего немного - не знаю, как это организовано в SIMetrix, а в "классическом" PSpice надо просто набрать в постпроцессоре Probe выражение вида:
S(Vds*Id)/t. Vds - напряжение сток-исток, Id - ток стока. Соответственно, S() - интеграл по времени - энергия импульса, а оный интеграл, деленный на время интегрирования - мощность импульса. Вот эту мощность и надо прикладывать к графику SOA, а вовсе не какие-то там "пиковые" мощности. У Вас есть прекрасная возможность доказать свою правоту и, если Вы правы, я кончено же соглашусь с Вами.
P.S. Про ликбез - обратно лишнее. Вы там в стране оз сидите себе спокойненько, а нам тут молодежь, начитавшуюся Ваших опусов в "Схемотехнике", переучивать приходится.



rezident, Вы не дочитали до конца мою фразу - интеграл, деленный на длительность интервала интегрирования. Это - общепринятый способ вычисления мощности импульса произвольной формы. "Мгновенное" значение, может быть, интересно, но к поставленной задаче отношения не имеет. Поскольку для того, чтобы воспользоваться данными из даташитов, необходимо вычислить мощность всего импульса, а не каких-то его отдельных частей.

Если вы хотите, чтобы вас понимали правильно, то не следует жонгрировать терминами по собственному усмотрению. Говорите уж тогда не о мощности, а об об усредненном (на интервале действия импульса) значении мощности.

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.

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. 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.

Боюсь, что заблуждаетесь Вы и я даже знаю почему. Дело в том, что графики SOA и испытания на соответствие оным проводятся импульсами прямоугольной формы, для которых пиковая и средняя мощности одинаковы. На самом деле, нигде в даташитах нет ни слова о том, что к графику SOA надо прикладывать пиковую мощность. Наоборот, исходя из физики процессов, - у МОП-транзистора нет вторичного пробоя, как у биполярного, а раз нет очагов локального перегрева, совершенно непонятно, как мгновенное значение произведения тока и напряжения может вывести из строя MOSFET. Практически везде говорится, что наклонная линия SOA - тепловой параметр, следовательно туда надо прикладывать мощность всего импульса.
Далее, для импульса непрямоугольной формы необходимо определить его длительность, эквивалентую прямоугольному импульсу. Один из ведущих производителей п/п приборов предлагает такую методику - энергия импульса, деленная на пиковую мощность (может, и другие тоже, - не знаю):
Power MOSFET in Detail

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 P_p. 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"

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".

У нас такую оценку "сверху" называют "взятой с потолка". И все-таки - почему Вы думаете, что мгновенное произведение тока и напряжения чем-то опасно для транзистора, если ни одна из этих величин не выходит за пределы SOA?
P.S. Маленькая просьба - не могли бы Вы завести у себя на компе папочку с названием "Ненужное" и складывать туда все, не относящееся к теме? Вряд ли эти инсинуации кому-то интересны, кроме Вас, а место на сервере занимают.

В ближайшее время приступаю к созданию машины времени. В пультах дистанционного управления системой, а также в цепях питания нитей накала эл. ламп, планирую использовать аккумы.
Зарядное устройство буду строить опираясь на "AVR450: Battery Charger for SLA, NiCd, NiMH and Li-Ion Batteries", возможно дополнив схемотехнику цепями разряда батареи. Насколько я понял для здорового и качественного цикла их работы, эти цепи просто таки необходимы!
В доступных мне источниках информации, полевой транзистор, "коротит" батарею на землю, через мощный резистор ватт на 20ть.
Скажите, можно ли как-то управлять током разряда? Ведь указаная выше схемотехника будет разряжать аккумуляторы фиксированным, неизменным током!

Вообще то ток в такой схеме будет меняться с изменением напряжения батареи. Если хотите управлять, я бы посоветовал использовать биполярный транзистор вместе с балластным резистором. Но возможен, я думаю, вариант и с полевым и индуктивностью.
Только в первом случае работаем в линейном режиме, во втором в ключевом

я за второй вариант, тольк не совсем понимаю что же получится если от аккумулятора запитать например управляемый Step-Down, который нагрузить на мащацкий резистор?
В составе понижающего преобразователя полюбому есть индуктивность, получается, что через быстро открытый ключ (при "шимировании") ток не скачком высаживаться в тепло на резисторе?
Если так, то аккумулятор, в зависимости от напряжения на выходе Step-Downа, будет поставлять в нагрузку изменяющийся ток.

Ну хорошо, будем делать с фиксированым током разряда.
Посмотрите пожалуйста схему , это аппаратная чать одного зарядного устройства. Взято с AVR450, добавил только цепь разряда батареи.
Как оно вам в целом? Может есть нюансы?

Мне необходимо будет сделать пять (а лучше 10ть) зарядных устройств в одном корпусе.
Получается нужно будет 5 линий шима, 5+5 линий ацп, 5 выводов включения разряда батарей, и еще пять линий АЦП для температурных датчиков. Что то много очень..
Выход то есть?

И вот что я придумал (см. вложение)
Идея такова: использовать для измерения параметров заряда всего два операционника, а к их входам подключать батареи через аналоговые мультиплексоры HCF4051.
Для управления преобразователями энергии воспользоваться 5ю аппаратными каналами ШИМа процессора Mega168
Хотел бы попросить вашей помощи в сл. вопросах:
Цепи включения полевого транзистора в преобразователях энергии. Правильно ли так управлять затвором? (конденсатор там поставил ,чтоб в случае подвисания проца 15 вольт не прошло на батарею)
Можно ли используя аналоговые мультиплексоры получить вменяемые результаты на выходе АЦП?
Правильная ли обвязка проца для использования 3х каналов АЦП?
Ну и вообще посмотрите, может что-то попадется на глаза.
Спасибо за помощь!

зы
На CC1101 не обращайте внимание. Так нужно.
зызы
если в течении получаса не получу ответы на свои вопросы, то во первых перейду с пикада на альтиум, а во вторых уйду от вас на "телесиськи"

Программеры, когда матчасть учить будем?
Генератор тока на биполярном транзисторе вам известен?
Или без трех АЦП и четырех ШИМ свет в хате включить не сумеем?

Слыхал о источниках тока. Но ведь мне нужен управляемый источник тока. Это опять же шим, плюс линейный режим транзисторов.
Ну это если мы с вами говорим о упавляемом разряде батарей. Хотя я решил не заморачиваться с этим вопросом. Для начала попробую сделать с фиксированым током разряда.

Схему во многих местах поправил, помогали немного на телесистемах вчера, но тут перевылаживать не буду, все равно никто не качает и не помогает