Comments 140
На всякий случай: существуют специализированные чипы идеальных диодов (например, LM76202). Они умеют много интересного, например, поддерживать постоянное падение напряжения в открытом состоянии, разнообразные защиты, OR-инг питания и т.д. и т.п.
Для низких напряжений, если мне не изменяет память, есть даже чипы, которые не требуют земли и питают сами себя от прямого падения напряжения.
Этих микросхем десятки, но хрен где купишь. Да и по параметрам лично в моем случае мало кто из них подходит. Или встроенный ключ на слишком малый ток (как у LM76202), или внешний ключ, но напряжение не более 18-22 вольт (например, LTC4228).
Заказывал пару штук, подвозили. Для моих запросов было достаточно внешних транзисторов в SOT8.
Конечно, разработать головой и руками качественную замену на рассыпухе гораздо полезнее, но к сожалению, не всем доступно, так что спасибо вам за проведённую работу. Собственно, своим появлением подобные чипы обязаны именно самодельным решениям.
Я своим замечанием про готовые чипы ни в коей мере не хотел как-то принизить проведенную автором работу. Статья отличная и полезная.
Готовые чипы, разумеется, бывают не на все запросы, но популярные (в промышленности) варианты обычно покрыты, поэтому многим читателям знание о существовании таких микросхем может пригодиться.

И важное по делу:
перепробовал разные сборки, у которых заявлено максимальное напряжение эмиттерного перехода от 5 до 8 вольт, но все они без исключения выдерживали напряжение до 12-13 вольт
Как долго выдерживали? Какая была выборка у «все без исключения»? У полупроводниковых приборов во-первых, всегда большой разброс параметров, а во-вторых, долговечность при разных электрических полях различается. Если в даташите транзистора написано «8 В», это значит, что все такие транзисторы способны выдерживать 8 В на протяжении всего заявленного срока службы. 12 В они способны выдерживать неизвестное время. Некоторые образцы протянут пару недель, некоторые — пару минут. Именно поэтому никогда не стоит превышать указанные в ТЗ рабочие диапазоны. Более того, для применений, где надёжность критична (авто, космос и т.д.) рабочие диапазоны по токам и напряжениям дополнительно занижают.
Как долго выдерживали?

На износ не тестировал. Вставил в макетку, включил, покрутил уровень напряжения, выключил.

Какая была выборка у «все без исключения»?

Из того, что было в наличии. Понятно, что я не мог протестировать все существующие сборки.

Если в даташите транзистора написано «8 В», это значит, что все такие транзисторы способны выдерживать 8 В на протяжении всего заявленного срока службы.

Тут сбивает с толку, что значение из колонки MAX даташита оказывается в два с половиной раза ниже реального. А в остальном я же не спорю, превышать нельзя, и об этом не только прямо написано в тексте, но и практический workaround реализован в финальном варианте.
Тут сбивает с толку, что значение из колонки MAX даташита оказывается в два с половиной раза ниже реального
Вас сбивает с толку то, что вы считаете измеренное вами значение реальным, хотя оно им не является даже близко. «Мне Рабинович напел, и я хочу сказать, что фигня этот ваш Моцарт».
Давайте больше конкретики. Сколько времени нужно ждать проявления отрицательных эффектов от величин, превышающих absolute maximum ratings? Как, чем, и где это время определено для конкретного изделия?

А то выглядит как необоснованный наезд, уж excuse my French.
Сколько времени нужно ждать проявления отрицательных эффектов от величин, превышающих absolute maximum ratings?


Нисколько. Просто делать так — значить сразу расписываться в отсутствии профессионализма. В документации всегда написано либо что эти величины превышать категорически нельзя, либо что их выдержат не более нескольких микро- или милли- секунд. В любом случае это не рабочие режимы.

Для дома, для себя любимого вы вольны делать все что угодно. Но использовать эти режимы в Production — это обрекать себя на проблемы. В лучшем случае это должен зарубить тех. контроль. В худшем стоит ожидать массового выхода изделий из строя. При чем в самый неподходящий момент. Экономия копеек на элементе окажется потерей миллионов позже.

Конечно, чтоб это понимать надо раз-другой по этим граблям потоптаться. И все на этом.
Так никто и не пропагандировал превышать. Просто в виде заметки написал, что у нескольких проверенных экземпляров реальное значение в разы превышает заявленное в даташите. Все.
Следите за словами, вас могут читать люди, которые вам поверят.
«У нескольких проверенных экземпляров» — это одно. К такой фразе нет ни вопросов, ни претензий. Но в статье написаны совсем другие слова. «перепробовал разные сборки, у которых заявлено максимальное напряжение эмиттерного перехода от 5 до 8 вольт, но все они без исключения выдерживали ».
Видите разницу?
От блин, неужели кто-то может понять это так, что я протестировал весь ассортимент mouser.com?

Ради бога, проще текст изменить чем препираться из-за такой мелочи.
От блин, неужели кто-то может понять это так, что я протестировал весь ассортимент mouser.com?
Вы себе не представляете, на что способны люди, которые читают документацию только после того, как что-то сожгли(
А разработчикам о них все равно приходится заботиться, потому что они — тоже клиенты. Точнее, потому что большинство клиентов — они.
Как, чем, и где это время определено для конкретного изделия?
Например, флуктуациями уровня легирования из-за того, что во время производства этого конкретного транзистора оператор чихнул, что вызвало небольшое повышение влажности в помещении.

Разброс параметров полупроводниковых приборов велик, и конкретный девайс может оказаться как выгодном вам, так и на неудобном краю гауссиана. Но проверить это, не разрушая девайс, обычно невозможно, поэтому единственный разумный способ проектировать изделия — соблюдать требования производителя, который провел необходимые тесты и отвечает деньгами и репутацией за проданные девайсы.
Если вы посетили три транзистора — вам могло повезти. Если выпустили в серию хотя бы тысячу приборов на из основе — статистика точно сработает против вас.
Блин, что-то я не понимаю. Перечитал текст в нужном месте, перечитал ветку. Нигде, вроде, не писал, что нужно забить на спецификации и рассчитывать только на полученные экспериментально значения. Наоборот же, сказал, что делать так не нужно. Почему посыпались обвинения в пропаганде игнорирования спек?
Я бы сказал что этот параметр носит статистический характер. При превышении какой-либо характеристики повышается вероятность выхода прибора из строя, вплоть до 100%. Где-то читал что допускается приближение параметра к максимальному значению только одного из перечисленных, и почему-то все упускают из виду диапазон рабочих температур и тот факт что граничные значения зависят от неё, впрочем температура так же является одним из таких параметров. А теперь смотрим в даташиты и… видим что для бытового класса приборов граничная температура — 70 градусов, что не так уж много, и только Industrial grade допускают 100-150 а иногда и больше градусов. Те числа что идут под «maximum ratings» приведены для температуры 20 градусов цельсия.
Глянул на википедии статью Стабилитрон
Напряжения лавинного и туннельного пробоя зависят от температуры (причем, похоже, в разные стороны), а характеристики транзистора должны быть гарантированы, в том числе на краях температурного диапазона — отсюда и напряжение в даташите меньшее чем «на столе»

В итоге, вероятно, при комнатное температуре напряжение можно поднимать, но правильную работу при этом никто не гарантирует

ЗЫ «сварщик я не настоящий...» — так что, это только направление для подумать
В даташите указывают Максимально Допустимое напряжение, которое Можно безопасно прикладывать к переходу, без ограничения тока. Вполне логично, что оно гораздо меньше напряжения пробоя, т.к. это уже недокументированный параметр. В лавинном режиме использовать переход база-эмиттер нельзя, т.к. этот переход транзистора НЕ оптимизирован под работу в лавинном режиме (в отличии от стабилитронов), поэтому в документации не указывают допустимые напряжение и ток лавинного пробоя.
В лавинном режиме использовать переход база-эмиттер нельзя

Тем не менее используется такой режим аж бегом. Даже в промышленно изготовленной аппаратуре.

в документации не указывают допустимые напряжение и ток лавинного пробоя.

ИМХО логично ожидать, что напряжение пробоя должно быть не сильно выше предельно допустимого для штатной эксплуатации. Не в три раза, по крайней мере.
ИМХО логично ожидать, что напряжение пробоя должно быть не сильно выше предельно допустимого для штатной эксплуатации. Не в три раза, по крайней мере.
Ещё раз два тезиса:
1) разброс параметров плюс-минус 50% — это норма
2) этот конкретный параметр может сильно деградировать в процессе эксплуатации.
Число в даташите — это то, что производитель гарантирует для всех приборов в конце срока эксплуатации.
Число, которое померили вы, не подкреплено ни статистикой, ни долговременными испытаниями. Попробуйте заставить сотню сборок поработать при температуре +150 тысячу часов и потом измерьте параметры — и тогда вы получите цифры, близкие к тому, что написано в даташите. А то, как ведёт себя прибор в начале срока эксплуатации, важно только тем, кто делает игрушки.
Вероятно, разработчик на производстве и не должен слишком ударяться в перфекционизм, особенно если дополнительные временные затраты не окупятся экономией на большой серии или уникальной функциональностью разработки. Но действительно бывает приятно видеть, как человек воплощает идею, игнорируя возможность воспользоваться готовым решением и получая полезный опыт.

Как-то коллеге понадобилось реализовать отсчёт температуры по нажатию кнопки, с ускорением при удержании (0-100°C через 0,1). Обошлось без микроконтроллера — хватило цепочки из, если память не изменяет, резистора, диода и конденсатора.
Если показание нужно было задавать сравнительно часто, то я уверен что пользователи изрядно матерились в итоге )

Пользовался 4мя разными термостатами.
В одном из, разработчик сделал управление кнопками больше-меньше с ускорением через десяток отсчетов (без привязки к круглым значениям) — было весело.
В другом, — тоже «больше-меньше», но начальный шаг 0,01 гр.Ц и с ускорением на круглых числах — было лучше, но переход, скажем, с 0 на 36,6 — тоже веселье

— в итоге, из малокнопочного управления самый удобный был — одна кнопка — курсор бегает по разрядам и две — больше-меньше.
Эта схема предназначена для защиты от переполюсовки, а не от разряда аккумулятора на неработающий БП. Вот тут уже было подробнее.
То, что если транзистор был однажды открыт, он уже не закроется при отключении источника питания слева. Он сам себя будет поддерживать в открытом состоянии до тех пор, пока напряжение не пропадет с обеих сторон.
Идеальное решение — это когда в разъеме питания есть контакт, который замыкается при вставке вилки.
image
Да, но механического переключателя в нём уже нет. А с помощью контроллера идеального диода сотни ампер можно коммутировать шутя, максимальный ток определяется выбранными транзисторами. Можно совмещать запасные источники и т.д.
В разъеме два контакта можно запаять друг с другом и получится выключатель.
В остальном, конечно, да.

Простите, но как это поможет при вынимании вилки, питающей блок питания? Я так понял, что речь как раз про случай защиты аккумулятора при отключении питания на БП, но с сохраняющимся подсоединением зарядного разъёма.

Вы точно уверены в «страшных» последствиях изображенных на image
Оба транзистора pnp, переходы эммитер-база-база-эммитер включены встречно, не должен течь «разрушительный» ток.
Вы невнимательно читали пояснение. При превышении некоторого порога напряжения, обратное сопротивление pn-перехода резко падает до единиц ом. Если в цепи не будет ограничения по току, переход разрушается от выделяемого тепла. В данном конкретном случае только ненормируемое сопротивление отключенного блока питания RL ограничивает ток.
Вы правы, возможны и разрушительные значения тока. Смутило что Т1 включен как диод, а то что в таком случае он не просто диод а стабилитрон это не знал.
А почему бы вместо Т1 не поставить диод с меньшим напряжением падения чему у БЭ Т2? Например Шотки. Это гарантировано закроет Т2 при наличии питания в точке 1.
А почему бы вместо Т1 не поставить диод с меньшим напряжением падения чему у БЭ Т2? Например Шотки. Это гарантировано закроет Т2 при наличии питания в точке 1.

Потому, что нужно не закрыть при простом отсутствии напряжения в точке 1, а при условии, что напряжение в 1 ниже, чем в 2, даже если всего на пол вольта. Просто исключить затекание тока справа налево, как это делает диод, но без большого прямого падения.
Я может слишком буквально написал «наличии питания в точке 1». Конечно же я имел виду закрытие Т2 при превышении напряжения в точке 1 над значением напряжения в точке 2. И величина этого превышения будет равна падению на диоде, те примерно 0.3В.
Если падение напряжения на канале ключа будет меньше, чем разница падений на эмиттерных (диодном и эмиттерном) переходах, схема или никогда не захлопнется, или, наоборот, никогда не откроется.

Тут вся фишка в том, что переходы должны быть очень близкими для того, чтобы включение и отключение происходило вовремя, а не когда технологический диод до красна раскалится.
а не когда технологический диод до красна раскалится

не понял про диод? Почему он должен ракскалиться? Если напряжение в точке 1 более чем в точке 2 то откроется силовой ключ, а в противоположной ситуации, ток не потечет через диод.
В варианте с диодом шотки мне кажется проблема в том чтобы потом суметь закрыть силовой ключ, с «большой» разницей в падениях получается аналог тиристора, пока все не обесточишь он остается открытым
Это не перегрузка, а фигово затянутый контакт: если бы основной ток шёл не через болт (как это и должно быть в нормальных соединениях), то больше всего грелась бы проводимость и пятно контакта м/у наконечником проводимости и шиной.
По моей оценке на фотке болт М8 или М6.
нет там ничего такого
обычный тупой «демативатор» от школоты, в котором нет ничего демотивирующего
Отличная статья. Продаваемые сборки идеальных диодов это, конечно, хорошо. Но физику процесса правильно понимать крайне важно. Ваша статья учит именно этому. И учит правильным и понятным языком. Увы, респект пока могу выразить только так.

Но почитал с удовольствием. И даже при случае буду ссылаться. Очень красиво, толково и без лишней воды.

Уточню, техника безопасности пишится кровью, а техническая документация дымом сгоревших радиодеталей. ( применительно к ТД на радиодетали :) )

Согласен, но это было бы слишком длинно и ненаглядно. Будем считать, что кровь человеков в чем-то аналогична волшебному синему дыму радиодеталей.
Теперь вспомним, как выглядит ВАХ эмиттерного pn-перехода.

FTGJ — картинка приведена для германия. Для кремния — это в 2-2.5 раза больше по шкале напряжений.


… эмиттерный переход T1 входит в режим лавинного пробоя ...

Длительное нахождение в этом режиме вызывает изменение параметров эмиттерного перехода за счёт инжекции носителей в слой пассивирующего оксида на границе перехода. В частности, падает коэффициент усиления транзистора.

Ага, тоже видел. И глядя — вспомнил, что сам по какому-то поводу искал это пару месяцев назад. По какому?

Думаю — тут есть принципиальное отличие. В роланде — это только стабилитрон (генератор шума?). А в исходной схеме — и транзистор тоже. Поэтому, как справедливо пеняет amartology — желательно учитывать и такие эффекты.

А в исходной схеме — и транзистор тоже

В конечном варианте — диод.

Транзистор с замкнутыми базой и коллектором — таки не совсем диод, он продолжает усиливать ток базы.
Отключите коллектор и все соображения о номиналах резисторов пойдут покурить.

Транзистор с замкнутыми базой и коллектором — таки не совсем диод, он продолжает усиливать ток базы.

Ну, такое включение еще со времен электронных ламп называют диодным.

Отключите коллектор и все соображения о номиналах резисторов пойдут покурить.

Отключал, работало.

То, что транзистор с закороченным коллектором — не совсем диод, понятно, но в данном случае даже просто аккуратно подобранный отдельный диод позволят добиться работоспособности в определенных условиях.
аккуратно подобранный
в определенных условиях
Первое правило аналоговой схемотехники говорит нам, что схема, работоспособность которой зависит от параметров элементов или внешней среды — плохая схема, и применять ее не надо.
Разве я утверждал обратное? В тексте статьи даже есть пример этой схемы с соответствующим комментарием.

А данный комментарий говорит лишь о том, что от транзистора T1 нужен по сути только его эмиттерный переход, эквивалентный переходу T2.
FTGJ — картинка приведена для германия. Для кремния — это в 2-2.5 раза больше по шкале напряжений.

Блин, нашел картинку в гугле и даже не обратил внимание :)

Длительное нахождение в этом режиме вызывает изменение параметров эмиттерного перехода за счёт инжекции носителей в слой пассивирующего оксида на границе перехода. В частности, падает коэффициент усиления транзистора.

Ну, от этого транзистора усиление в конечном варианте не требуется. Да и использование эмиттерного перехода в качестве стабилитрона — старая практика. Но спасибо, изучу этот вопрос.
В последней схеме статьи (со стабилитроном) следует учитывать, что стабилитрон имеет такой параметр, как минимальное напряжение стабилизации, при токе ниже которого ни падение напряжения, ни динамическое сопротивление не нормированы. В данной схеме ток стабилитрона задается достаточно высокоомным резистором R2 и может быть слишком мал для многих типов стабилитронов общего применения, что необходимо учитывать при выборе стабилитрона.
Приношу извинения, описАлся — не «минимальное напряжение стабилизации», а «минимальный ток стабилизации».
это не важно, главное что напряжение на затворе не превысит допустимого
Но оно так же должно быть заведомо больше порогового напряжения затвора, чтобы обеспечить гарантированное отпирание транзистора.
Да, через это я уже проходил много раз. Даже тестировал разные переходы, от обычных стабилитронов, до светодиодов и эмиттерных переходов транзисторов. Причем проверял при двух температурах: +25 и -10. В итоге обычный кремниевый стабилитрон BZX оказался самым вменяемым по этому параметру. Напряжение стабилизации при токах порядка 100 мкА, конечно падает, но не более чем на 10%, а влияние температуры в указанном диапазоне вообще несущественно. На втором месте — зеленый светодиод, а дальше уже все остальные суррогаты (некоторые улетали на 50% и даже больше).
Подводные камень

а так хотелось синхронный выпрямитель зафигачить
А в чем проблема? На каждый гвоздь найдется свой хитровыгнутый гвоздодер. Схемы синхронных выпрямителей на порядок распространеннее, чем схемы идеальных запорных диодов.

P.S. Благодарю :)
синхронное выпрямление в режиме прерывных токов не выглядит простым, но это я глубоко не копал.
да еще и для БП 24В 300А по выходу.
Тут вопрос, куда светодиод цеплять. Хорошо, если слева БП и можно прямо в 220 воткнуть через резистор. А если цель вообще создать близкий к идеальному диод, то нет такой точки питания светодиода, которая обеспечила бы гарантированное отключение левой стороны при выходе ее из строя.

А не подскажете, у какой это пары транзисторов при напряжении 0,2В ток 5мА? Или ВАХ эмиттерного pn-перехода предназначена только для понтов?

По ошибке вкорячил ВАХ от германиевого диода. Исправлю.

Да, пора уже о германиевых, особенно для подобных применений, забыть.

А зря, кстати. ИМХО не стоило бросать выпуск германиевых диодов. Пусть не так у них все красиво, как у кремниевых, но малое прямое падение многого стоит.
Германий, как минимум, потребует отказаться от пайки в печке из за очень низкой максимально допустимой температуры p-n перехода. Да и про SMD компоненты придется забыть — они не перенесут даже ручную пайку.
Ну, электролит тоже в печку не засунешь, но выпускают же.

Понятно, что причин вагон. Это еще и невозможность использовать «литые» стеклянные корпуса, и куча дорогой «германиевой» инфраструктуры, и отсутствие прям жесткой необходимости в принципе. Но все равно жалковато.
Не знаю, но у меня похожие повзрывались как-то уже при 200 градусах в духовке.

А вот недостатков ещё больше — более шумный, низкая рабочая температура(70 градусов и диод уже не диод) и т.д.

Область применения такого диода не совсем понятна. С резистором 120к и емкостью затвора мощного 2000пФ и более полевика даже пульсирующие 100гц будут выпрямлены не идеально. RC постоянная при заряде 0,24 мс
Область применения такого диода не совсем понятна.

Заявлена в начале статьи: изоляция блока питания от буферного аккумулятора в простых системах бесперебойного питания.
Спасибо и за первую и за вторую части!
Я немного походил по граблям, которые вы описываете в этом посте и мне очень любопытно было бы узнать скорость переключения итоговой схемы из состояния «MOSFET открыт» в состояние «MOSFET закрыт».

Сам я не смог разобраться в принципе работы, исходная схема по параметрам меня уже устраивала. Но после моделирования дополнил схему еще и усилителем выходного сигнала для обеспечения крутого фронта на затворе полевика.

А не планируется статьи для схемы небатарейного питания 12-18 В с защитой от переполюсовки питания и от КЗ в нагрузке?
Ибо актуально.

Ничего не мешает. Просто с NPN-транзисторами придется перевернуть всю схему и разорвать нулевой провод, что не всегда уместно.
А не разрывать ничего? ))
И уж тем более лишен смысла вариант схемы, который тоже можно найти на просторах интернета, где вместо одного из транзисторов используется диод.

Вот тут прям либо я тупой, либо вы не договариваете. Смысл ваших наворотов, как мне кажется, прост — включили БП, ток пошёл ч-з встроенный в ПТ диод, низким напряжением это диод зашунтировали ПТ; отключили/выключили — всё заперлось. Вполне себе ключевая схема. Зачем остальной перфекционизм?
На диоде (даже Шоттки) слишком большое падение напряжения для некоторых случаев.
Ну, управляем шунтирующим полевиком. Я про схему с необходимостью токового зеркала в одной сборке. Здесь используется аналоговое регулирование? Да вроде нет…
Я имею в виду разорвать полевиком. Иногда нулевой провод — это данность, которая спущена свыше и транзистор туда никак не запихнуть. А поставить N-канальный MOSFET в плюсовой провод мешает то, что тогда для управления нужно где-то взять лишних 4-5 вольт сверх рабочего напряжения.

Кстати, в первой схеме с удвоением питающего этот вариант вполне можно реализовать, спасибо за идею!
Похоже, вы живёте в своём мире ибо поставить N-канальный MOSFET я вам ставить не предлагал. Да и на вопрос вы не отвечаете (Вполне себе ключевая схема. Зачем остальной перфекционизм?), а на что-то своё. У меня есть кое-каие догадки в чём там дело и сложность, но решить эти сложности можно по разному.
Хм. Давайте тогда сначала.
Что мешает сделать токовое зеркало на npn-транзисторах?

Предложите схему с NPN-транзисторами и P-канальным MOSFET. Что-то в голову нифига толкового не приходит.

У меня есть кое-каие догадки в чём там дело и сложность, но решить эти сложности можно по разному.

Озвучивайте уж.
Предложите схему с NPN-транзисторами и P-канальным MOSFET.
Да пожалуйста, не скажу, что сильно толковое ибо в чём толк — догадываюсь.

Проблема как в моём варианте (больше) так и в вашем, что для запирания MOSFET-а нужна значительная разница в напряжениях между входом и выходом. И чем более идеальный ключ (меньше сопротивление канала) тем сложнее это сделать. В результате, если внешний источник при отключении от сети норовит закоротить свой выход, имеет место большой обратный ток. И в этом случае токовое зеркало даже на pnp ну так себе решение…
Что-то мне сдается, что не будет так работать. Транзисторы получают одинаковое смещение вне зависимости от соотношения напряжений в точках 1 и 2.
Покуда что для борьбы со сквозным током при отключении у меня созрела такая схема


При желании защиты можно дополнить диодной сборкой в эмиттерах PNP-транзисторов. Может есть смысл рассмотреть вариант с датчиками тока.
можно дополнить
Вот где-то в этот момент сложность схемы становится такова, что пора уже или монолитный контроллер ставить, или хотя бы операционный усилитель вместо основного токового зеркала.

Интересная статья.
Такой диод должен быть интегральным, а не самодельным, но тогда он будет редким и дорогим. Пока китайцы выпустят дешевый аналог, пройдет немало времени.
А нельзя сделать так, чтобы выходные ключи самого блока питания были закрыты при отсутствии входного напряжения? Тогда и дополнительный идеальный диод не понадобится. Хотя схема БП может от нас и не зависеть.

Да есть готовые IC-шки. Основаны они на RTR-операционниках, но купить в рознице их ой как непросто.

А нельзя сделать так, чтобы выходные ключи самого блока питания были закрыты при отсутствии входного напряжения?

Можно, но что имеем, то имеем. Возьмите средний импульсный БП, да гляньте, сколько он кушает от вторичной цепи при бездействии.

Почему-то нигде не встречается «перевёрнутый» вариант этой схемы (с размыканием минуса на n-канальном ключе). Есть какие-то принципиальные препятствия этому? n-FETы и дешевле и по параметрам получше.

Почему нигде? Для солнечных энергоальтернативщиков, где пофиг, какую шину рвать, как раз рекомендуется использовать N/NPN-вариант, включаемый в разрыв минуса.

Тут ведь разницы вообще никакой. Инвертируем проводимость транзисторов и полярность включения, и получаем на выходе то же самое, но с лучшими параметрами.

Извините, у меня возник вопрос. Моделировал эту схему на Falstad и, почему-то, если резисторы ставить как у вас — 4.7М и 120к, то после того, как отключен источник 1 схема остается в зависшем состоянии, МОСФЕТ не закрывается. А вот если поставить одинаковые резисторы — то все сразу срабатывает четко, причем я пробовал выставлять от 10к до 10М — и все срабатывало. Методом тыка выяснил, что:


  1. Резистор R1 должен быть меньше номиналом, чем R2, тогда схема работает.
  2. Если поставить нагрузочный резистор Rl в точке 1 с сопротивлением до 1М — тогда он успешно просаживает точку 1 по напряжению и схема опять срабатывает. Ведь, насколько я понимаю, если пропал источник тока в точке 1 то через открытый МОСФЕТ напряжение в точке 1 будет поддерживаться из точки 2 и без резистора не просядет настолько, чтобы компаратор сработал. Если мы считаем, что блок питания просто выключили и он все еще подключен — то он сработает как раз тем самым сопротивлением, что просадит напряжение в этой точке, а что, если мы просто оборвали провод? В этом случае схема срабатывает опять же только когда резисторы равны.

Не уверен, с чем все это связано, но я тоже погуглил и на всех примерах этой схемы резисторы R1 и R2 — равны. Возможно, именно чтобы учесть этот самый обрыв БП? Спасибо за пояснения!

Пока я возился с этой схемой, выяснил, что симуляторы на ней сильно «барахлят». Даже был план написать об этом в статье, но она и так сильно сложной вышла. Тут вовсю правят бал краевые эффекты, которые, как раз, симуляторами отрабатываются очень плохо. Пробуйте на реальном железе.

Не уверен, с чем все это связано, но я тоже погуглил и на всех примерах этой схемы резисторы R1 и R2 — равны.

Даже в комментах к моей первой статье, показали вариант, где не равны.
Спасибо за ответ, да, согласен, нашел сегодня и вариант, где R1 меньше, чем R2. И да, я думал о том, что симуляторы тут очень неточны, в реальной жизни, скорее всего, что-то таки должно просаживать точку 1 и заставлять схему срабатывать. Заказал уже транзисторы, буду экспериментировать! А вы не пробовали отключить БП проводом и посмотреть, переключается ли gate МОСФЕТа при этом в закрытое положение? Просто интересно, а транзисторы еще не пришли. Симулятор при R1 > R2 показывает, что не закрывается МОСФЕТ. Спасибо еще раз за подробный анализ!
А вы не пробовали отключить БП проводом и посмотреть, переключается ли gate МОСФЕТа при этом в закрытое положение?

Конечно. Я вообще работу схемы контролировал больше не измерением напряжения в точках 1 и 2, а между затвором и истоком транзистора.
Симуляторы тут не барахлят. Токи через транзисторы Т1 Т2 могут быть разными при разных напряжениях коллектор-эмиттер (эффект Эрли), то есть даже если подаем одинаковое база-эммитер, но нагрузочные сопротивления разные, то уже возникает дисбаланс. Для вашей схемы эффект сильнее если мосфет с меньшим сопротивлением, а утечка источника маленькая (R4 больше в моей схеме модели). В этом случае падение между точками 1 и 2 меньше милливольта, и уже очень все чувствительно. Желательно R1<R2, как правильно уже написали выше.
А еще модель показывает что даже при одинаковых сопротивлениях, если транзисторы будут с разницей температур 10 градусов, то тоже зависает по тем же причинам, перекос база-эмиттер. А есть же еще и обычный технологический разброс.
Симуляторы не причем, они как раз позволяют физику проверить.
Как всегда, правы Хоровиц и Хилл: если схема зависит от параметров транзистора, то это не очень хорошая схема.
Для вашей схемы эффект сильнее если мосфет с меньшим сопротивлением, а утечка источника маленькая (R4 больше в моей схеме модели). В этом случае падение между точками 1 и 2 меньше милливольта, и уже очень все чувствительно. Желательно R1<R2, как правильно уже написали выше.

Отчасти согласен, без нагрузки в точке 1 силовой транзистор не запирается. Но даже светодиод на 5 мА на практике уже дает достаточную разницу напряжений.

А еще модель показывает что даже при одинаковых сопротивлениях, если транзисторы будут с разницей температур 10 градусов, то тоже зависает по тем же причинам, перекос база-эмиттер. А есть же еще и обычный технологический разброс.

Именно поэтому использовать нужно сборку, как я и написал. Тогда и транзисторы будут достаточно однородные, и разницы температур даже в один градус между ними не будет.

Как всегда, правы Хоровиц и Хилл: если схема зависит от параметров транзистора, то это не очень хорошая схема.

Кстати, готовые микросхемы-контроллеры идеального диода используют операционный усилитель, этой схемы ни в одном даташите ни разу не видел.
Кстати, готовые микросхемы-контроллеры идеального диода используют операционный усилитель, этой схемы ни в одном даташите ни разу не видел.
Естественно, кто же такие подробности будет по доброй воле раскрывать) На само деле просто схема большая и сложная.
Обычно там стоит операционник с встроенным сдвигом напряжения на одном из входов. Он сравнивает напряжения на стоке и истоке полевика и держит таким образом нужное прямое падение напряжения. И на закрытие при смене полярности — отдельный компаратор.

Вот и простой рисунок быстро нагуглился
Простите, может глупость, но почему бы просто от вторички БП не отвести ещё одно V+ (через диод и сглаживающий конденсатор с разряжающим резистором) и этим напряжением управлять ключом на полевике..? Как только напряжение на вторичке пропадёт, конденсатор разрядится, полевик отключит БП.

Ещё можно запитать логику БП от вторички через отдельный диод, а основной диод подключить только к выходному конденсатору и нагрузке, сделав через высокоомный резистор отвод для обратной связи к контроллеру БП, тогда выходное сопротивление выключенного БП будет не ниже чем сопротивление резистора обратной связи.
Это все требует модификации БП. А если БП — это генератор или солнечная батарея?
Мне проще модифицировать устройство, чем городить дополнительную схему)

Мощные солнечные батареи подключаются к аккумуляторам через импульсный преобразователь и отключение в отсутствии солнца тоже легко сделать «на трёх деталях»
Мощные солнечные батареи подключаются к аккумуляторам через импульсный преобразователь и отключение в отсутствии солнца тоже легко сделать «на трёх деталях»

У солнечной батареи есть неприятное свойство — затененные сегменты коротят тех, кто освещен и работает. Там идеальный диод обычно ставится на каждую панель.
UFO landed and left these words here
Спасибо! Действительно, ваша трактовка, вероятно, даже ближе к истине, чем моя. Что лишний раз показывает, как простая схема из четырех деталей на деле оказывается столь сложной и неоднозначной.
UFO landed and left these words here
В «вашей» схеме транзистор не закроется, если напряжение со стороны Rn станет больше чем Ubat
Тема данной статьи — это не защита от переполюсовки. Тут рассматривается силовой ИЛИ, позволяющий запитать одну нагрузку от нескольких «ненадежных» источников так, чтобы они не разряжались друг на друга.
quwy, Вы случайно не подскажете.
Что это схема с транзисторами?
Она стоит в модуле с вибро-аккустическим аналоговым входом +-10В. Это вроде не совсем схема ограничения входного напряжения и не схема стабилизации тока. Обратите внимание на транзисторы (Полевые транзисторы с изолированным затвором обедненного типа).
image
Спасибо

Для положительного напряжения на AI+ (к примеру) левый транзистор и R1 формируют источник тока (так же, как в схеме на JFET).
Для отрицательного — всё "рассыпается". Может правый транзистор надо перевернуть?

Блин, 100 раз проверял перед тем как выложить((, конечно надо перевернуть, спасибо.image
Only those users with full accounts are able to leave comments. Log in, please.