для преобразователя питания, работающего от низкого напряжения (4-6в) хотелось бы минимизировать падение напряжения и получить большее КПД за счет параллельного подключения мосфет транзисторов, благо нужен один, а их два в корпусе (so-8). При этом уменьшится сопротивление открытого канала, что приведет к меньшему падению напряжения на нем и облегчит жизнь преобразователю, увеличится максимальный ток, который сможет пропустить транзистор. Другой вопрос, какие параметры ухудшатся? ведь емкости переходов сложатся и возрастут. Повлияет ли параллельное включение на время tON мосфета и на пороговое напряжение открытия затвора?

Пороговое напряжение, конечно, не изменится, а вот для суммарной ёмкости затвора потребуется двойной заряд. Если драйвер не сможет выдать двойной ток, то время включения затянется (как и время выключения, соответственно). Это может привести не только к снижению рабочей частоты преобразователя, но и к большим динамическим потерям. И даже к перегреву корпуса. Поэтому, если нужно параллелить полевики, обеспечьте им достаточный ток управления.

дело в том, что мосфет управляется м/с мах641 с выхода "ехт", какой ток она может дать я в даташите на преобразователь не нашел... буду благодарен, если поможете выяснить: http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX641-MAX643.pdf

питание 4-6,5в, на выходе 12в/0.12А
мосфет FDS6961A http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/...ld/FDS6961A.pdf

В даташите об этом прямо не говорится, приведено лишь выходное сопротивление EXT Output Resistance, по его значению можно прикинуть.
Но, судя по тому, что в списке рекомендованных значатся такие "монстры" как IRF540 с его Total Gate Charge 30-40 нС и ёмкостью затвора 870пФ, Ваш FDS6961 можете подключать впараллель смело. Если не лень, можете посчитать потери на переключение, но для тока в полампера, думаю, рассеивая мощность не будет превышена.

Спасибо большое. Буду собирать...

Если сборка ещё не завершена, то я бы посоветовал проделать эксперимент. Сначала попробовать однотранзисторный вариант, потом двухтранзисторный. Вычислить КПД обоих вариантов и сообщить заинтересованой общественности.

эт можно. как вы предлагаете расчитать кпд преобразователя?
(транзистор сдвоенный в корпусе SO-8, так что сомкнуть/разомкнуть пару перемычек на выводы, труда не составит.)

А что есть много вариантов?
Вычисляем выходную мощность, делим ее на входную и умножаем на 100%. Для вычисления мощности измеряем одновременно напряжение и ток.

Для измерения тока, можно установив на входе/выходе - шунт (низкоомный резистор) и по падению напряжения на нем, по закону Ома, узнать ток. Входное напряжение замерять после шунта, выходное - до.

Практически не повлияет на первое, и совершенно не повлияет на второе.

Если под включением подразумевать достижение определённого сопротивления канала, то это время практически не изменится.

КПД преобразователя, в данном случае, будет определяться другими факторами.
Главный из них - количество заряда, прокачиваемого драйвером через цепь затвора в единицу времени.
Эти потери - чисто активные, хоть и приходится перезаряжать ёмкость.

Параллелить данные полевики не нужно - КПД, скорее всего, только упадёт.
Для 4В питания они подходят плохо - нужно искать с меньшим пороговым напряжением.
Посчитайте, какой средний ток будет в цепи затвора, и умножьте на напряжение питания - это прямые потери (в основном, в драйвере). О них почему-то часто забывают даже "заслуженные" конструкторы импульсных преобразователей.

ЗЫ. Посмотрел даташит на Максим. Для такой низкой частоты, получится "быр-на-быр", скорей всего.
Драйвер там хилый.
В общем, ищите другие транзисторы. И контроллер с меньшим выходным сопротивлением.

4в это у меня край, когда батарея уже считается разряженной, а максимум- 6,5в

можно попробовать PHN210, хотя смысла не больше, об этом ниже. У него порог=1-2,8в, tON=14, Rds(on)=0,2 ,Станислав, как считаете- данный мосфет подойдет в параллель?

Станислав, данная м/с работает в bootstrapped режиме, по-моему на затвор полевика прикладывается напряжение VOUT

sera_os, спасибо.

Всё равно - полевик лучше брать с пороговым напряжением 2В, или даже меньше.

Если есть возможность выбора, ничего параллелить не надо. Просто найдите подходящий полевик. Rds менее 100-150 мОм уже на результат не повлияет, а вот ёмкость затвора - повлияет сильно.
Смотреть нужно у Fairchild или Vishay/Siliconix.
Да, верно...
Но для 4 В питания порог нужен всё-таки поменьше. Для надёжного запуска.
Неизвестно, что там драйвер у Максима выдаст.

ЗЫ. Большое напряжение на затворе даст дополнительные потери на перезарядку емкостей.
Для достижения максимального КПД, нужно применить другой контроллер.
Транзисторы сойдут, при условии, что драйвер выдаст хотя бы 3,5 вольта при запуске. О падении напряжения на диоде при этом забывать не стоит.

посмотрите FET SELECTOR.pdf на сайте IR. Там есть новые разработки, причём очень дешёвые. Я себе присмотрел IRLR8721 (87xx), IRFH7921 (79xx), IRF87xx. Первый в DPAK, второй в PQFN, третий в SO-8.

стыдно, но я мосфеты со старых железок сдираю, в основном с жестких дисков- там по несколько сдвоенных. ну а что покупать, когда и там неплохие

верно

неверно

действительно не нужно параллелить, Кпд не изменится практически никак в данной паре ИМС-полевик(и). Потери в затворе выше статических даже для одиночного полевика, хотя и составляют милливатты.
имхо , хорошо подходят.

для FDS6961A , тем не менее, 10-кратный запас от необходимого

И первое и второе - лишнее. Сопротивление 100 Ом выхода EXT обеспечивает Tr гораздо меньшее, чем тормознутость самого полевика FDS6961A по внутренним причинам (11nS). Для 20 мкс периода это сущие крохи , что 1 nS, что 11nS, что 20nS

Посчитаем?

давайте, сравните с диодом выпрямителя.

Скажите, а как это утверждение соотносится с предыдущим?
Я сказал, что КПД уменьшится. Хотя, к тому моменту и не знал, что частота такая низкая.
Вы с этим не согласны, как я понял?

Не уверен.
От схемотехники выхода драйвера затвора зависит. Вы можете её привести? В даташите не нашёл с ходу.

Какой возьмём диод?
Я предлагаю Шоттку с падением напряжения 0,25В при таком выходном токе. Возражений нет?

Почему не согласен. Наоборот фраза "действительно не нужно параллелить" только подтверждает Вашу мысль о вредности запараллеливания.
"Logic level MOSFETs should be used when the supply voltage is less that +5V" а у обсуждаемого RDS(ON) = 0.140 W @ VGS = 4.5 V + красноречивый график заряда затвора от Vgs на 4-й странице.

не возражаю, но тип все-таки укажите , хочу спецификацию посмотреть. 0.25 для обычного шоттки на 0.25А это всё-таки не совсем стандартно.

Ладно, теперь посчитаем.
Напряжение на драйвере затвора примем 12В.
Частота переключения - 50кГц.
Полный заряд затвора одного транзистора при 12В ЗИ - около 5 нКл, двух - 10 нКл.
В результате, это нам даст 3 мВт рассеивания на перезарядку одного затвора, и 6мВт - двух.
Правда, это потери для типовых характеристик. Для предельных будут почти в 2 раза выше, но сути это не меняет: действительно, потери здесь не велики - транзисторы хорошие.
Динамические потери на фронтах будут значительнее.

Потери на диоде (приблизительно): 0,25В*0,12А = 30 мВт.

Согласен, на диоде потери больше.

Там будет не 0,25А, а больше - скважность около 3 при 6В питания.
Сейчас лень искать, но можно посмотреть, например, у Onsemi, Diodes и NXP.

PS. Вот, например: PMEG2010ER, PMEG2020EPA

Откуда у Вас такая скважность при диоде с 0.25V прямого и условно идеальном дросселе ?
Дроссель не треснет ?

если найдете - сообщите пожалуйста, очень надо.
я спать пошел тоже.

Вы не поняли.
Вопрос был в том, способен ли драйвер дать напряжение хотя бы 3,5 вольта на выходе при питании в 4 вольта, с учётом падения на диоде?
Драйвер с эмиттерным/истоковым повторителем в верхнем плече может не дать.

В режиме непрерывных токов и 6В питания, установившейся длительности обратного хода в 1/3 периода (скважности 3), ессно, не будет.
А в режиме прерывистых - оченно даже запросто может быть.
Например, в случае, когда переходный режим наступает при напряжении питания 4В.

Вообще-то, я про 4 вольта питания подумал. Если предположить режим НТ во всём диапазоне напряжений, пиковый ток диода будет максимальным именно при таких условиях. А написал почему-то про 6...

Зачем?

См. пост выше.
Сам для низковольтных ИП пользую PMEG1020, но он на 10 вольт, правда...
Однако, можно найти и что-нибудь позаковыристее. Наводки на производителей я дал.

"Сложных" вычислений КПД делать не надо. Чтобы понять, есть ли эффект от запараллеливания транзисторов, достаточно сравнить токи потребления (обязательно при одной и той же нагрузке и при одном и том же входном напряжении!)

А что мешает перевести питание драйвера от его выходного напряжения? Ведь на выходе 12 вольт. запитываем драйвер от In и Out через шотки. Согласен, что первые "качки" драйвер и транзистор всё таки должен будет сделать на 4В
А дальше при повышении выходного выйдет на питание 11,75 вольт на котором с драйвера будет порядка 10 вольт на выходе. В даташитах большинства полевиков сопротивление даётся при напряжении на затворе 10 вольт

Да что Вы говорите?

яже написал выше, что м/с мах641 и так работает от напряжения выхода...

Данный контроллер так обычно и запитывается. См. схему в даташите.

В том-то и дело...
Хотя, если брать типовые, а не предельные, характеристики приборов, работать всё должно нормально.


ЗЫ. Кстати, я вот здесь прикинул. В режиме прерывистых токов дросселя, запараллеливание данных транзисторов может оказаться даже полезным. Такой режим может иметь место вследствие малой частоты преобразователя и желания уменьшить габариты дросселя.
Так что своё категорическое возражение придётся снять - как писал уже, мне сперва подумалось, что частота гораздо выше.

а получится использовать выход преобразователя LBO (при пороге разряда батареи подает на этот выход землю) для отключения всей схемы? типа так:


кн1- нормально разомкнута, служит для первого запуска преобразователя.

Простите, не прочел даташит . Если в даташите пишут что преобразователь работатет от указанных напряжений, то и его внутрений мосфет (тот что на ноге LX) тоже подключите к дроселю, уж он то должен раскачать.

Выход LBO куда подаём? На затвор?
Добавьте ещё диод последовательно с выходом LBO. Тогда работать будет, а так - вряд ли.

Он там слабомощный совсем...
Впрочем, скорей всего, не помешает сильно.

Главное чтобы оказался низковольтным

да, с LBO земля поступает на затвор. хорошо, попробую пустить через диод. меня смущает что сила тока этого выхода примерно 1мА - это может как то сказаться на закрытии полевика?

Щас посмотрел повнимательнее.
В этой схеме через полевик будет всегда течь ток. Из-за выпрямительного диода.
Схему, видимо, придётся усложнить - последовательно с резистором R2 стабилитрон вольт на 7-8 включить, к примеру.
Номиналы обоих резисторов при этом нужно уменьшить.

А чем 1 мА смущает?

C LBO надо сильно усложнять схему , так как трудно внутренним полевиком управлять внешним ключом, потенциал истока которого всегда ниже чем LDO выход. В выключенном состоянии LDO выход поднимется до питания (вероятно, из-за внутреннего диода сток-исток). Диодом не обойтись. Проще поставить P-канал по питанию всей схемы, но выход LDO нужно будет инвертировать. Вобщем некоторый геморрой

Да, может и не дать , но я надеюсь что 3.5 А при пуске не понадобятся , поэтому напряжение затвор исток внешнего ключа для 100 mA в дроссель, обеспечивающих лавинообразный старт и повышение напряжения выхода, обеспечится и при 3V з-и. Потому что порог полевика хоть и записан от 1 до 3 V , но реально будет примерно 2±0.5V . Для единичной конструкции (не крупной серии и не военке) на это можно заложиться. Хотя - выбор за автором ветки.

КПД считаем именно для такого режима, без усложнений.


За наводку спасибо. Но обратные токи указанного диода дадут потери большие чем потери на силовом ключе, даже с учетом 10V выходного. 2020 по прямому падению немножко не дотянул.
Вопрос диода считаем закрытым , разницы особой меж 0.25V и 0.3V по сути нет.

а почему через внутренний диод потечет ток? он же анодом к минусу повернут...

это анод подтянется к плюсу (выходу преобразователя) и через ток потребления микросхемы вернётся в затвор выключающего полевика

очень хочется задействовать этот выход для отключения преобразователя, а то он мне все аккумуляторы изведет... как же все-таки это лучше сделать?

подумать насчет чего нить как на рисунке, используйте второй полевик из сборки. Когда напряжение на входе нормальное , LBO по идее обесточен и левый верхний полевик включен
пару пассивных элементов поставить для безглючности алгоритма.

это возможно при n-канальном мосфете?

Вполне, потенциал затвора во время работы выше, появится свойство отключаться при КЗ, вернее от проседания напряжения на выходе преобразователя. Кстати, эта схема включится на батарею при появлении выходного напряжения

включится при появлении на выходе напряжения, я так понимаю... на выходе стоит электролит. конденсатор. как бы не получились сомнительные переходные процессы на LBO при обесточивании микросхемы, и конденсатор на выходе полностью не разрядившись будет снова запускать преобразователь...

Нет. Если он не разрядился, то питание на преобразователя присутствует, значит он своим внутренним мосфетом выключает питание

Верно , до тех пор пока выходное напряжение не провалится до 1.31V При этом схема вся отрубается и потенциал LBO уходит с нуля ( я так предполагаю) , но возможно что этой напруги уже не хватит чтобы включить питательный мосфет так чтобы аккум разряжался. Нужна проверка

как еще такой вариант?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

то же самое что и раньше, только тут два инвертора на ключах (LBO не меняет фазу до выхода) а ранее просто истоковый повторитель с насыщением.
В вашей схеме npn транзистор легче "перезапустит" повторно источник когда напряжение на выходе упадет до 1.3 Lbo выключится при этом а npn возьмёт и включится.

Разница в наших рассуждениях лишь в том, что Вы закладываетесь на типовые характеристики, а я - на предельные.

Ну да, я об этом примерно и написал ранее.

Откуда такие условия?
Вы меня спросили, как у меня получилась скважность 3. Я ответил. Возражения по существу имеются?

Какого диода?
Приведённый 2020 именно дотянул, даже при 25 С. Там на странице 6 красноречивые графики имеются.
Обратный ток его при 25С не превышает 200 мкА, что даст потери гораздо меньшие, чем в ключе.
Однако, мне показалось, что спрашивали Вы вовсе не об этом.

ЗЫ. Приведённые диоды - вовсе не одни такие. Проявив известную любознательность, можно найти даже более подходящие.


Мне показалось, что такой Вам действительно был очень нужен...

Эта схема лучше предыдущей - меньше элементов.
Надёжность выключения при малом потреблении по выходу, однако, под вопросом.


Да, я тоже об этом подумал.

Станислав, очень бы хотелось увидеть ваш вариант использования выхода LBO для отключения батарей.

Вечером нарисую, щас времени нет...

Лукавите
Закладывались бы на предельные , то не на графики стр. 6 обращали бы внимания , давая ссылку , а на параметры min-max из таблиц, где для диодов PMEG2020EPA кстати максимум не указан вообще для тока в 0.5А и менее
Такшта разницы не вижу

Хотите пересчитать параметры PMEG2020EPA в диапазоне температур -40+85 и токов да еще при разной скважности и утверждать что он выполняет ваше предложение по порогу 0.25V и не греется обратным током 8мА более чем корпус с полевиками?
такшта добровольно взятые условия по диодам Вы не выполнили, без оглядки на +25град но с претензией неких "предельных характеристик".
Выкручиваетесь , так делайте это квалифицированно, Вы же умеете

и так все ясно.

не дотянул


мне был нужен такой диод , некоторое время назад указанных Вами еще не было и в помине.

Отнюдь.
Действительно, предельные параметры для диодов я не закладывал.
Потому, как для функционирования схемы они не критичны.
А вот параметры транзистора и М/С (порог включения и вых. напряжение драйвера) - критичны.
В этом вся разница.
Для расчёта потерь же я использовал именно типовые характеристики, в чём нетрудно убедиться, прочитав тему сначала.

Не хочу, а что?

Перестаньте молоть ерунду и выдумывать то, чего не было и в помине, уважаемый.


Смотрим в графики на стр.6. Вот даташит.
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PMEG2020EPA.pdf
Падение напряжения 0,25В при токе 250-300 мА в данном диоде является очень даже типичным.
Это очевидно даже для начинающего.

Так нужен или был нужен?
Вы уж как-нибудь определитесь. И, если уж спрашиваете, делайте это не просто так, а со смыслом. Помните, что ответ на каждый Ваш вопрос отнимает у занятЫх людей довольно много времени.

ЗЫ. А PMEG-и я уже лет 5 пользую.

Вы всё попутали, что важно а что некритично. Беру на себя смелость заявить что прямое падение на выходном диоде - боле критичная характеристика для стыковки с порогом включения полевика , нежели вых. напряжение драйвера, которое полностью определяется напряжением на ножке Vout = Vin-Vvd. Не догадаетесь сами, почему так - спрашивайте у топикстартера, когда он померяет.


а и не надо, меньше пустого трепа - больше пользы.



Самокритично, но верно, по сути.


Вы, Станислав, 2 часа подряд несколько раз редактировали свой пост, то добавляя текст со смыслом , то стирая - "чушь" и т.п. .
времени не жалко было ? Я сожалею о том, что заставил Вас напрячься , вспоминая название диода, который вы 5 лет уже "пользуете". В отношении Вас я для себя определился , как бы это поделикатнее.....

Прошу прощения у Alexeus за вынужденный оффтоп.