Der
erste Wert ist gemessen jeweils von Drain gegen Masse und der zweite
dann von Source gegen Masse. Der zweite ist dann wohl der für uns
interessante?
Also eigentlich meinte ich eine Messung zwischen Drain und Source. Wie in Deinem Posting Nr. 33.
Q8102 und Q8103 1,8 Ω / 0,4 Ω
Also DAS sieht verdächtig aus!
Löte den Q8103 doch mal bitte aus!
fett gedruckt ist jeweils der MOSFET den ich für den Upper halte.
Da kann es gar keinen Zweifel geben, Du hast doch den Schaltplan.
Ich war mal so frei, die Informationen einzutragen, die jede Unklarheit beseitigen sollten.
Die Systemrail beginnt grundsätzlich hinter den beiden Eingangs-MOSFETs und dem Shunt.
In aller Regel ist der Shunt hinter dem zweiten Eingangs-MOSFET bestückt - so auch bei Dir.
Der "Ausgang" des Shunts ist somit der Startpunkt der System-Rail.
Der dort angegebene Signalname, bzw. Pfadname, ist relevant.
Bei Dir hat die System-Rail den Namen "AC_BAT_SYS".
Manchmal von kleinen Dödel-Wandlerchen abgesehen, hängen sämtliche Schaltwandler stets an der System-Rail, hier also an AC_BAT_SYS.
An dieser Rail hängen also die Upper-MOSFETs aller Schaltwandler auf dem Mainboard. Hier im Bild ist es der Q8103.
Funktion eines Schaltwandlers nach dem Buck-Prinzip:
Ich habe im Forum zwar schon oft beschrieben, wie so ein Buck-Abwärtswandler funktioniert, aber ich tue es trotzdem noch einmal (ganz kurz):
Wenn der Upper durchsteuert (gleichzeitig sperrt der Low-Side-MOSFET), dann fließt der Strom von der Systemrail durch den Upper, durch die Spule hindurch, in die Last (der stets Kapazitäten parallel geschaltet sind, was die Spannung glättet).
Die Spannung an der Last steigt nun, weil sich die Parallel-Kapazität auflädt.
Ist die jeweilige Ausgangsspannung erreicht, bzw. minimal überschritten, so sperrt der Upper wieder, den andernfalls würde die Ausgangsspannung des Wandlers auf die Speisespannung des Mainboards (zumeist 19V, bei Betrieb per Netzteil) ansteigen, was tödlich für die Last wäre.
Der Upper sperrt nun also, aber der vorherige Stromfluss hat in der Spule bereits ein Magnetfeld aufgebaut, das in der Lage ist, kurzzeitig Energie zu speichern.
Diese Energie will nun irgendwo hin.
Dabei passiert das kleine Wunder: Die Spule verwandelt sich in diesem Augenblick in eine Energiequelle!
- Und die liefert Strom!
Dabei wird der im Bild rechte Spulenanschluss zum Plusspol, und der linke Anschluss zum Minuspol dieser Energiequelle.
Die Folge:
Der Strom fließt weiter, in der selben Richtung, in die Last hinein.
Die Last kann den Strom ja aber nicht weg schlucken, ein Stomkreis muss immer völlständig geschlossen sein.
Der Laststrom fließt in die Masse-Rail und will von dort wieder zur Quelle, bzw. zu deren Minus-Pol.
- Und die "Quelle" ist in diesem Moment die Spule! Nicht etwa das Netzteil, sondern die Spule!
SIE ist es jetzt, die die Energie liefert!
Eine simple Diode ermöglich dem Strom nun, von der Masse-Rail zum linken Spulenanschluss zu gelangen (also dem Minuspol der Quelle). Das ist hier die D8102.
Dummerweise hat eine Diode in Durchlassrichtung halt ihre Vorwärtsspannung. So klaut eine Silizium-Diode rund 0,7V und mehr (abhängig von der Stromhöhe).
Eine Schottky-Diode klaut vergleichsweise weniger Spannung, aber auch sie klaut sich was. Und das wollen wir nicht!
Und darum gibt es den Low-Side-MOSFET (Q8102). Dieser wird vom Schaltwandler-IC so geschickt angesteuert, dass er immer dann leitfähig wird, wenn der Upper sperrt.
Umgekehrt sperrt der untere MOSFET dann, wenn der obere leitet (andernfalls hätten wir einen satten Kurzschluss von der Systemrail nach Masse, durch beide MOSFETs hindurch).
Wie man sieht, ist der obere MOSFET der wichtigere.
Er ist es, der den Strom von der Quelle durch die Spule in die Last schickt.
Der untere MOSFET könnte im Grunde auch durch eine simple Diode ersetzt werden, aber weil die uns zu diebisch gestrickt ist und einen guten Bruchteil eines Volts räubern würde, darum gibt es den unteren MOSFET, der fast verlustfrei durchschaltet.
Wenn sich die in der Spule gespeicherte Energie in die Last entlädt, dann wird nach einem Moment die Ausgangsspannung wieder sinken, denn die im Magnetfeld der Spule gespeicherte Energiemenge ist natürlich begrenzt.
Darum überwacht der Schaltwandler-IC permanent die Ausgangsspannung und greift rechtzeitig ein, indem er den unteren MOSFET wieder sperrt und statt dessen den oberen durchsteuert.
So wiederholt sich das Spiel ständig.
Beide MOSFETs werden also stets im Gegentakt angesteuert/gesperrt.
Wie man sich vorstellen kann, tritt dabei an der Last ein kleines Auf-und-Ab der Spannung auf. Das ist der sog. "Ripple" eines Schaltwandlers.
Lineare Spannungsregler haben keinen solchen Ripple, dafür ist ihr Wirkungsgrad aber
beschi... mies.
Darum eigenen sich Lineare Regler nur für vergleichsweise kleine Ausgangsströme, wohingegen ein Schaltwandler richtig SATT Strom liefern kann.
Satter sogar, als das Netzteil her gibt!
Beim Schaltwandler gilt, dass die Ausgangsleistung gleich der Eingangsleistung ist (abgesehen von kleinen Wirkungsgrad-Verlusten).
Liefert das Netzteil 19V und zieht das Mainboard gerade 2A, dann ist die Eingangsleistung 19V*2A = 38W.
Diese 38 Watt werden vom Mainboard effektiv in Wärme umgewandet.
Stellen wir uns nun mal kurz vor, es gäbe auf dem Mainboard lediglich den 3,3V-Wandler.
Dann würde dieser Wandler wieviel Strom liefern, damit obige Gleichung erfüllt ist?
- Er würde dann rund 11,5A liefern!
38W/3,3V = 11,5A.
DAS muss man mal verdaut haben!
Durch den Einsatz von Schaltwandlern können wir unserer Last einen viel höheren Strom liefern, als das Netzteil hergeben würde!
Es ist die
Leistung (Watt), die auf beiden Seiten der Gleichung identisch hoch ist (wie erwähnt abgesehen von kleinen Wirkungsgrad-Verlusten).
Ich habe das Gefühl, Dich hiermit nun Vollprofi für Buck-Wandler ausgebildet zu haben und gehe davon aus, dass es nie wieder Unklarheiten geben kann, welcher MOSFET denn nun der "Upper" ist und so.
- Der Upper hängt an der Systemrail und speist die Spule.
- Der Low-Side-MOSFET hingegen, verbindet, wenn er durchsteuert, die Masse-Rail mit dem Spulen
eingang (der in dem Moment der Minus-Pol der Energiequelle "Spule" ist).
Wenn Du je wieder eine Bewerbung schreiben musst und Deine ganzen Qualifikationen auflisten möchtest, dann kannst Du nun voller Stolz hinein schreiben, dass Du so-und-so-lange User im Forum des EDV-Dompteurs warst.