Outline · [ Standard ] · Linear+ Microelectronică, pentru începători

energia este inapoiata sursei de alimentare. ...asta-n lumea aia ideală pe care ne-o dorim cu toţii...

energia este inapoiata sursei de alimentare.

...asta-n lumea aia ideală pe care ne-o dorim cu toţii...

Da, in realitate incarcarea/descarcarea se face prin corpul unul mosfet, corp care este asociat cu o rezistenta, deci in timpul incarcarii si descarcarii, curentii respectivi trec prin niste rezistente, generand caldura. Dar acele rezistente nu sunt la poarta ci la comanda portii.
Singura caldura disipata pe poarta este cea generata de rezistenta parazita a portii, care face parte din acea precizie matematica pe care o neglijam in apromimarile uzuale.
Mai este si rezistenta firului care face legatura intre driver si poarta, rezistenta care genereaza si ea caldura, dar vorbim de rezistenta traseelor de pe placa aici, care e neglijabila in raport cu rezistenta echivalenta a corpului tranzistorului.

De aici si partea cu caldura disipata de procesor, pe procesor, chiar si atunci cand procesorul comunica, transferand energie in exterior ... transferul respectiv disipand caldura la sursa, deci o iesire a unui procesor care comanda un alt periferic mosfet va disipa caldura pe procesor, nu pe periferic.

This post has been edited by Liviu: 17 Feb 2016, 12:08

Amsensatia ca grecu iar v-a aruncat nada ...

Acum se lucreaza cu MOSFET-uri care au alte caracteristici si comanda lor nu se mai face cu curent ci cu tensiune. Pierderile de care zici sunt mult mai mici si au cauze diferite oarecum de cele de la bipolare.

Mulţumesc pentru răspuns!

Doar curentul "trece" ...

Daca vrei sa vizualizam oarecum diferenta la nivel de baza, jonctiunea Baza-Emitor a unui bipolar o poti asocia cu o rezistenta pe cand Poarta unui mosfet o poti asocia cu un condensator.
Ca sa tii "deschis" un bipolar, trebuie sa ai constant un curent prin rezistenta aia echivalenta a jonctiunii BE pe cand pentru a mentine deschis un MOSFET trebuie doar sa tii poarta polarizata, ceea ce nu "consuma" curent.
Mosfet-ul "consuma" curent (pe partea de comanda) doar in tranzitie din starea inactiva in activa, energia respectiva stocandu-se in capacitatea echivalenta, apoi, la schimbarea starii in pozitia initiala (descarcarea condensatorului), energia este inapoiata sursei de alimentare.

Unde erai domnu' Liviu cand aveam cursul de DCE, tu-i ceapa-ma-xii?
Ce m-au chinuit aia cu tranzistorul bipolarul , ala cu efect de camp, tiristoare, varistoare, maxa pe gheatza.

This post has been edited by dizzy: 17 Feb 2016, 12:22

Mulţumesc pentru răspuns!

Cu placere ... dar sunt ele neglijabile sau nu? Este evident ca sistem ideal nu exista.

17 Feb 2016, 11:35:

Unde erai domnu' Liviu cand aveam cursul de DCE, tu-i ceapa-ma-xii?

Nush', probabil ca la scoala decat ca in alta parte a teritoriului mioritic.

This post has been edited by Liviu: 17 Feb 2016, 12:35

ala cu efect de camp

Preferatul meu. Auzi clopotul vacii, gen.

gen da
https://en.wikipedia.org/wiki/Field-effect_transistor

Basca niscaiva olimpiade, de fizica si de specialitate.

N-am avut nici măcar vreo fracțiune de secundă vreun dubiu în privința asta.

Iar performantele au fost de-a dreptul admirabile: am beut fro doua zile-n Bucuresti cu profesorii insotitori, dupa care ne-am mutat la Craiova, pentru o saptamana. Nu-mi amintesc prea precis daca am fost la probe, dar banuiesc ca da. Imbucurator este ca acolo am luat toti premiu. Ca s-a hotarat sa vina sa inmaneze premiile ministrul de pe vremea aia, plus un secretar CC al PCR. Asa ca ne-au marit tururor notele cu 100 de puncte (totalul era 1000).

Invatamant de top pe vremea aia, ce pana mea!...

Mai taie din ele, da-le dracu'

N-am avut nici măcar vreo fracțiune de secundă vreun dubiu în privința asta.

Mai taie din ele, da-le dracu'

E mai multe, dar nu toate pot fi spuse pe post!...

PS Am avut ca indrumator un "maratonist". Motivul a fost banal: prima zi de concurs era a treia zi de Paste iar el era in situatia de a nu putea sa refuze... Noi am plecat de-acasa din prima zi de Paste, sa fim siguri ca ajungem la timp. Pen'ca-n prima zi era doar deschiderea oficiala, omu' a decis ca mai potrivit era sa prelungim sederea cu inc-o zi in Bucuresti. Parca am stat la hotel Nord, dar amintirile astea-s in ceata totala.

Selecta zona.

S-a dus pe p...anta si topicul asta.

Aiurea are rating, expunere, stai sa scrie un mic eseu și are și substanță.

Contribui si eu



Attached thumbnail(s)
then_there_was_light.jpg ( Size: 22.09k ) Number of downloads: 152

Blasfemieee - vezi ca e Dragoselu p`acilea

mai pentru avansati, unii poate-l stiu deja: http://www.visual6502.org/

Intrebarea de fapt nu este daca toata energia consumata de un procesor se transforma in caldura, caci se transforma.

Puterea transferata de procesor pe pinii de iesire se transforma in caldura in circuitele comandate de procesor.

Acum se lucreaza cu MOSFET-uri care au alte caracteristici si comanda lor nu se mai face cu curent ci cu tensiune. Pierderile de care zici sunt mult mai mici si au cauze diferite oarecum de cele de la bipolare.

Mosfet-ul "consuma" curent (pe partea de comanda) doar in tranzitie din starea inactiva in activa, energia respectiva stocandu-se in capacitatea echivalenta

Comanda unui MOSFET in regim stationar necesita intr-adevar o putere extrem de mica. Insa comanda in regim dinamic poate necesita un curent important, in functie de frecventa si de durata tranzitiei. Arunca o privire aici:
https://en.wikipedia.org/wiki/Gate_driver
http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1278970

apoi, la schimbarea starii in pozitia initiala (descarcarea condensatorului), energia este inapoiata sursei de alimentare.

Ce gluma tare. Aproape ai revolutionat electronica . Cum sa fie inapoiata puterea sursei? Ia fa tu o schema si o sa vezi cum atat incarcarea cat si descarcarea condensatorului asociat portii unui MOSFET consuma putere de la sursa de alimentare.

De aici si partea cu caldura disipata de procesor, pe procesor, chiar si atunci cand procesorul comunica, transferand energie in exterior ... transferul respectiv disipand caldura la sursa, deci o iesire a unui procesor care comanda un alt periferic mosfet va disipa caldura pe procesor, nu pe periferic.

Ca sa nu ne complicam cu circuite complexe care comanda alte circuite complexe, sa simplificam un pic. Avem un tranzistor care are ca sarcina un bec. Si tu vii sa spui ca puterea se pierde doar in tranzistorul de comanda, nu si in bec?

Ia simplifica si mai mult citind mai sus: MOSFET!!! Si repera de 10 ori: MOSFET!!!

NU uita: COMUTATIE, ca-i vb de "logica digitala", d-aia cu ZERO si UNU.


Si desen: (nu-i meritul meu da' explica asa de bine c-am priceput pana si eu)


operating_mosfet_and_transistors.png ( Size: 106.43k ) Number of downloads: 121


Succesuri.

paul_p are dreptate. Daca faci PWM (pui 1 si 0) in comanda mosfetului, cu cat creste frecventa, cu atat ai nevoie de curent mai mare pentru comanda. La 1MHz crezi ca ii ajunge 0.01A pentru comanda unui bec de 10A?
Daca faci doar o tranzitie la sa zicem 10 minute atunci se aplica ce a spus acel nene in desenul de mai sus.
Acest aspect este trecut in datasheetul mosfetului.

La 1MHz crezi ca ii ajunge 0.01A pentru comanda unui bec de 10A?

E prea puţin important ce comandă, consumul (pe parte de comandă) e direct proporţional cu numărul de comutări în unitate de timp. Încărcarea e cu consum energetic, fireşte, care, deşi neglijabil privit exclusiv pentru o singură comutare a unui singur mosfet, în cazulul macro, al unui procesor, devine interesant. Descărcarea, deşi teoria e cum spune Liviu, în practică sursa nu mai preia sarcina respectivă, ea se cam duce spre masă, transformîndu-se în căldură.

Voi uitaţi ideea iniţială: TOT curentul ce e consumat de un uC se transformă în Q.
Nu cu cât e comandat nu'ş cine, nu ce bec aprinde, nu altceva.

Ideea iniţială combina electricitatea cu mecanica. Nu e neapărat incorect, dar, zic eu, insuficient.

Uelcam bec !

Paul, dacă sarcina ar fi un bec ai avea dreptate. Dar sarcina este mereu un condensator (alta poarta mosfet), caz în care energia de încărcare cat și descărcare se disipa pe rezistorul echivalent al tranzistorului de comanda.

S-a dus pe p...anta si topicul asta.

s-a facut de doi lei adica (50 cent).

1280px_Pant_50__re.jpg ( Size: 217.34k ) Number of downloads: 74

Io as simplifica la extrem si as compara procesorul ala cu o rezistenta Rp (ceea ce chiar este pentru sursa de energie care-l alimenteaza). Astfel, caldura degajata de procesor este un efect calculabil al curentului electric: Qp=Rp * Square(I) * t. Sunt de acord ca "rezistenta" nu e constanta ci variabila in functie de starea instantanee a tuturor tranzistoarelor din componenta procesorului, dar pentru un dt suficient de mic se poate face aceasta aproximare fara a gresi prea mult.

Energia totala preluata din sursa se transforma integral in caldura, dar nu numai in procesor, ci pe toate componentele din circuitul electric, inclusiv sursa de alimentare.

Qtot=Qp+Qsursa+Qaltele = (Rp+Rsursa + Raltele) * Square(I) * t

Nu exista nici un lucru mecanic care sa conteze in bilantul energetic. Intr-o transformare reversibila variatia energiei interne e 0, iar procesorul nu se deplaseaza decat atunci cand e aruncat pe geam. Poate doar fractiunea de rotatie a turbinei hidrocentralei care a produs energia consumata.

Ca sa incing spiritele, as putea sa spun ca procesorul nu consuma din sursa decat caldura pe care o disipa, in rest se comporta ca o sarma de nichelina. Pentru o perioada mai lunga se poate calcula cu o integrala, dar nu ma (mai) incumet la aventuri de-astea

Știi cum e asta cu precizia calculului energiei disipate în afara procesorului? Cam asa:

A mathematician and an engineer agreed to
take part in an experiment. They were both placed
In a room and at the other end was a beautiful
naked woman on a bed. The experimenter said
every 30 seconds they would be allowed to travel
half the distance between themselves and the
woman. The mathematlclan said "this ls
pointless"and stormed off'. The engineer agreed
to go ahead with the experiment anyway. The
mathematician exclaimed on his way out "don't
you see, you'll never actually reach her?". To
which the engineer replied, "-so what? Pretty soon
I'll be close enough for all practical purposes!"