2 hairs and all. У меня есть такое предложение

2 hairs and all.

У меня есть такое предложение - отбросив теории и высшую математику, взять и рассмотреть работу схемы по частям, подумав чего мы от неё требуем. Заодно и народ почитает и может чего спросит...

Для начала рассмотрим упрощённую схему понижающего стабилизатора.

Начнём с верхнего ключика...

У нас есть конденсатор фильтра, от которого и запитана нагрузка и цепь обратной связи по напряжению для ШИМ-контроллера, управляющим заряжающим наш фильтрующий конденсатор ключиком. В используемых сейчас ШИМ-контроллерах рабочая частота жёстко задана, что ограничивает возможную ширину интервала отпирания ключа. Также на время нахождения ключа в открытом состоянии влияет возможность драйвера изменить напряжение на управляющем электроде транзистора до величины, достаточной для устойчивого открывания. ШИМ-контроллер отпирает ключ. Если входная ёмкость транзистора будет велика, то заряжаться она будет долго, соответственно фронты тока через транзистор ключа будут затянуты - ток будет нарастать медленнее и медленнее заряжать нашу фильтрующую ёмкость. Также в этот переходный период наш транзистор будет нагреваться проходящим через его большое внутреннее сопротивление током. Это увеличит потери на транзисторе. Ключ открыт - идёт заряд фильтрующего конденсатора. Ток заряда зависит от напряжения питания, тока нагрузки, времени открытия ключа и его внутреннего сопротивления. Если внутреннее сопротивление ключа велико, то ШИМ-контроллер вынужден увеличивать время открытого состояния. Напряжение на фильтрующем конденсаторе достиго нужной величины. Теперь ШИМ-контроллер запирает транзистор. Драйверу опять нужно изменить напряжение на управляющем электроде транзистора. И опять он не может это сделать моментально за счёт входной ёмкости ключа... Спад тока через ключ затянут, растут потери на транзисторе ключа, напряжение на фильтрующей ёмкости увеличивается выше порогового. Драйвер запер ключ и теперь наш фильтрующий конденсатор разряжается током нагрузки... После падения напряжения на фильтрующем конденсаторе ниже порога срабатывания ШИМ-контроллера цикл повторяется.

Из вышеописанного можно сделать два вывода :
1. ключ в открытом состоянии должен иметь МИНИМАЛЬНОЕ внутреннее сопротивление.
2. входную ёмкость не более той, на которую расчитана нормальная работа драйвера ключа.

Если ёмкость будет выше, то будем иметь затянутые фронты и токовую перегрузку драйвера.

Если внутреннее сопротивление ключа в открытом состоянии будет большим, то мы будеи иметь - большое падение напряжения - увеличение выделяемой мощности - перегрев ключа. Одновременно нам потребуется большее время открытого состояния для заряда рабочей ёмкости - с учётом влияния входной ёмкости ШИМ-контроллер может выйти из нормального режима работы и войти во временной конфликт со своим внутренним задающим генератором - логические элементы не смогут сформировать требуемый по длительности интервал для управления драйвером. В добавок увеличение внутреннего сопротивления изменяет условие заряда-разряда входной ёмкости ключа.

Приплыли... #-o

С учётом запущенности ситуации объявляю перерыв на обсуждение и чтение книжек. В том числе и по работе транзисторов. Потом посмотрим работу нижнего ключа схемы. Хотя желающие могут и сами продолжить описание работы схемы. Вопросы будем решать по ходу обсуждения.

P.S. Надеюсь что нигде не наврал, хотя бы в пределах закона Ома и описания RC цепей...

P.P.S. Для упрощённой схемы Uн = Uп*G = Uп*tи/Т. Uн при этом будет сильно пульсирующим. Поэтому на практике применяют схему с индуктивным накопителем энергии - дросселем, который и поддерживает напряжение на фильтрующем конденсаторе, подзаряжая его током за счёт накопленной в магнитном поле энергии.

Для продолжения разговора вспомним о некоторых свойствах конденсатора и индуктивности. Конденсатор стремится сохранить величину напряжения на обкладках, а индуктивность - величину протекающего через неё тока.