Tool Electric: MC34063 описание на русском
Технические характеристики MC34063
- Диапазон значений входных напряжений: от 3 В до 40 В;
- Выходной импульсный ток: до 1,5 А;
- Регулируемое выходное напряжение;
- Частота преобразователя до 100 кГц;
- Точность внутреннего источника опорного напряжения: 2%;
- Ограничение тока короткого замыкания;
- Низкое потребление в спящем режиме.
Полные аналоги микросхемы MC34063 – AP34063, KS34063, К1156ЕУ5, NCP3063.
Схемы на MC34063
Страничка эмбеддера » DC-DC на MC34063
Этот калькулятор сделан специально чтобы облегчить создание импульсного преобразователя начинающим радиолюбителям. Калькулятор умеет рассчитывать повышающие, понижающие и инвертирующие преобразователи на широкодоступной микросхеме mc33063 (она-же mc34063)
Пояснения:
Ct — емкость конденсатора задающего частоту работы преобразователя. Ipk — пиковый ток через индуктивность. Именно на этот ток она и должна быть расчитанна.
Rsc — резистор который отключит микросхему если номинальный ток превышен. Убережет преобразователь от КЗ и другого неаккуратного обращения. Если сопротивление этого резистора слишком мало (меньше 1 ома) то он собирается из нестольких включенных параллельно резисторов.
Lmin — минимальная индуктивность катушки. Больше можно, меньше — нет.
Co — конденсатор фильтра. Чем он больше тем меньше пульсаций, должен быть LOW ESR типа. В принципе можно им не увлекаться, а поставить еще LC фильтр. Это позволит очень значительно уменьшить пульсации.
R1, R2 — делитель напряжения который задает выходное напряжение. Один из этих резисторов можно сделать подстроечным, тогда можно будет точно установить выходное напряжение.
Диод должен быть сверхбыстрым (ultrafast) или диодом шоттки с допустимым обратным напряжение не менее чем в 2 раза превышающим выходное.
Напряжение питания микросхемы не должно превышать 40 вольт, а ток Ipk не должен превышать 1.5А
P.S.: Кому-то может показаться, что этот калькулятор – плагиат с сайта https://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml. С одной стороны – это так, я использую код с этой странички. С другой стороны, автор его свободно распространяет, а я перевел его на русский и выложил на случай падения сайта автора, да и просто чтобы удобный калькулятор был у меня под рукой.
| Рис. Структурная схема MC34063A (русский datasheet) | Рис. Структурная схема MC34063A (английский datasheet) |
Важное замечание! Опорное напряжение токового входа микросхемы 34063 различается у разных корпусов, с разбросами от 0,25В до 0,45В. . Стандартные расчеты принимаются для опорного напряжения 0,3В. Таким образом если напряжение на шунте станет выше чем 0.3 вольта, микросхема 34063 отключится. (Например резистор R1=1 Ом, тогда при достижении U=1 Ом*0,3А=0,3В сработает защита по току и микросхема отключится. На практике это означает, что при значении резистора R1=1 Ом выходной ток источника питания будет 0,3А).
R2, R3 — делитель напряжения, с помощью которого задается выходное напряжение.
Рис. Выходное напряжение, формула расчета.
Фильтр рассмотрим отдельно, так как именно фильтр является слабым звеном при эксплуатации.
L1 – накопительная и фильтрующая индуктивность. Данную индуктивность настоятельно не рекомендуется уменьшать, так же именно эта индуктивность задает выходной ток, поэтому толщина провода довольно критичный параметр. На практике такая схема фильтра довольно редкое явление, как правило ставится второй LC фильтр, индуктивности включаются встречно.
С3 – принцип такой же как у катушки индуктивности. Несмотря на расчеты, если нет ограничения по размерам, конденсатор на 470 мкФ увидеть здесь довольно редкое явление. А вот конденсатор на 1000 мкФ здесь общепринятый стандарт (рассматриваем схемы Uвх=24В, Uвых=5В). Конденсатор должен быть LOW ESR, однако на практике это довольно редкое явление, ставится обычный конденсатор. Хотя если поднять оборудование 2000-2002 г.в. то там можно встретить LOW ESR конденсаторы в фильтре. Некоторые производители ставят в параллель ВЧ конденсатор, однако это довольно спорное решение.
Конденсатор фильтра для понижающих (Step-down converter) источников питания не является обязательным элементом, при достаточно большой индуктивности фильтра.
Импульсный регулятор напряжения MC34063A (полный российский аналог КР1156ЕУ5) — специально разработанная микросхема для DC-DC преобразователей с минимальным количеством внешних элементов. Микросхема MC34063A применяется в импульсных источниках питания со входным напряжением от 3 до 40В и выходным током до 1,5А:
повышающих (Step-up converter)
понижающих (Step-down converter)
инвертирующих (Voltage inverting converter).
На практике приходилось встречаться только с вариантами источников питания
повышающих – Феликс 02К, цепь формирования 24В из 12В
понижающих – практически все фискальные регистраторы работающие от 24В, принтеры этикеток и прочее оборудование, где входное напряжение питания больше 5 вольт. Поэтому будем рассматривать только первые два варианта использования микросхемы MC34063A.
Рекомендуемая литература.
- Datasheet MC34063A на английском (скачать).
- Описание работы КР1156ЕУ5 (аналог MC34063A) на русском (cкачать).
- И.Л. Кольцов «33 схемы на КР1156ЕУ5» (скачать).
- Документ AN920/D. В данном документе приведены формулы для расчета преобразователей DC-DC на базе микросхемы MC34063. Рассмотрен принцип работы. (скачать).
Общее описание.
Мощный электронный ключ на составном транзисторе (VT1 и VT2), который соединен со схемой управления. На нее поступают импульсы синхронизации от генератора, скважность которых зависит от сигнала схемы ограничения по току. Также на схему управления подается сигнал обратной связи с компаратора. Он производит сравнение напряжения обратной связи с напряжением внутреннего источника опорного напряжения. Стабильность параметров выходного напряжения микросхемы полностью обеспечивает источник опорного напряжения, т.к. его напряжение не зависит от изменений температуры окружающей среды и колебания входного напряжения.
Рис. Расположение выводов (pinout) MC34063A
Switch Collector (VT1) Коллектор выходного транзистора.
Switch Emitter (OUT) Эмиттер выходного транзистора.
Timing Capacitor (OSC) Вывод для подключения времязадающего конденсатора.
Ground (Gnd) Общий вывод.
Comparator Inverting Input (CMP) Вход компаратора — инвертирующий .
Vcc (Uin) Напряжение питания (3. 40В).
Ipk Sense (Rt) Вход схемы ограничения тока, сюда подключается токоограничивающий резистор. Ipk пиковый ток через индуктивность, где Ipk Схема подключения.
Микросхема МС34063A имеет два входа, которые можно использовать для стабилизации тока.
Один вход имеет пороговое напряжение 1.25В (5 нога), что для мощной нагрузки не выгодно из-за потерь мощности. Например, при токе 1000 мА имеем потери на резисторе-датчике тока величиной 1.25*1А=1.25Вт, что сопоставимо с потерями мощности на линейном стабилизаторе.
Второй вход микросхемы имеет пороговое напряжение 0.3В (7 нога), и предназначен для защиты встроенного транзистора от перегрузки по току.
Рис. Схема понижения (Step-down converter)
Рис. Схема повышения (Step-up converter)
С2— конденсатор задающий частоту преобразования.
VD1 – быстродействующий диод, практически вся схема зависит от быстродействия этого диода. При использовании диодов Шотки, диод должен выдерживать обратное напряжение вдвое превышающее выходное напряжение.
R1 – Токовый датчик, задает максимальный ток на выходе стабилизатора. При превышении максимального тока – микросхема отключится, фактически является защитой от короткого замыкания (перегрузки) на выходе. Обладает довольно большой рассеиваемой мощностью, от 0,5 Вт до 2Вт, на практике иногда выглядит в виде нескольких параллельно включенных резисторов.
Важное замечание! Опорное напряжение токового входа микросхемы 34063 различается у разных корпусов, с разбросами от 0,25В до 0,45В. . Стандартные расчеты принимаются для опорного напряжения 0,3В. Таким образом если напряжение на шунте станет выше чем 0.3 вольта, микросхема 34063 отключится. (Например резистор R1=1 Ом, тогда при достижении U=1 Ом*0,3А=0,3В сработает защита по току и микросхема отключится. На практике это означает, что при значении резистора R1=1 Ом выходной ток источника питания будет 0,3А).
R2, R3 — делитель напряжения, с помощью которого задается выходное напряжение.
Рис. Выходное напряжение, формула расчета.
Фильтр рассмотрим отдельно, так как именно фильтр является слабым звеном при эксплуатации.
L1 – накопительная и фильтрующая индуктивность. Данную индуктивность настоятельно не рекомендуется уменьшать, так же именно эта индуктивность задает выходной ток, поэтому толщина провода довольно критичный параметр. На практике такая схема фильтра довольно редкое явление, как правило ставится второй LC фильтр, индуктивности включаются встречно.
С3 – принцип такой же как у катушки индуктивности. Несмотря на расчеты, если нет ограничения по размерам, конденсатор на 470 мкФ увидеть здесь довольно редкое явление. А вот конденсатор на 1000 мкФ здесь общепринятый стандарт (рассматриваем схемы Uвх=24В, Uвых=5В). Конденсатор должен быть LOW ESR, однако на практике это довольно редкое явление, ставится обычный конденсатор. Хотя если поднять оборудование 2000-2002 г.в. то там можно встретить LOW ESR конденсаторы в фильтре. Некоторые производители ставят в параллель ВЧ конденсатор, однако это довольно спорное решение.
Конденсатор фильтра для понижающих (Step-down converter) источников питания не является обязательным элементом, при достаточно большой индуктивности фильтра.
Рекомендуем к прочтению
Модель микросхемы MC34063A для LTspiceSwitcherCADIII – Компоненты и технологии
В статье описана процедура разработки макромодели функционально сложной микросхемы для симулятора LTspiceSwitcherCADIII с использованием поведенческого моделирования.
Компьютерное моделирование, в частности моделирование электронных и электрических схем, не только позволяет существенно сократить время и затраты на разработку устройства, но и является при этом чрезвычайно увлекательным занятием.
Коммерческие программы моделирования в электронике, такие как OrCAD, Proteus, Micro-Cap, Multisim (Electronics Workbench), недоступны для многих предприятий, не говоря о пользователях-одиночках. Демонстрационные или студенческие версии программ имеют существенные ограничения, не позволяющие создавать сложные проекты.
Бесплатная программа моделирования LTspiceSwitcherCADIII фирмы Linear Technology имеет более скромные, но вполне достаточные для многих видов анализа возможности. Авторы программы заявляют ее назначение следующим образом.
Симулятор LTspiceSwitcherCADIII предназначен для использования тремя различными категориями инженеров-разработчиков: тех, кто знает, что такое проектирование импульсных регуляторов, тех, кто думает, что они все знают, и тех, кто уверен, что ничего об этом не знают. Опытный разработчик пользуется тем, что программа позволяет ему быстро изменять параметры схемы в поиске оптимального варианта проекта. Новичок нуждается в «поваренной книге», обеспечивающей надежную реализацию проекта при простоте подхода к решению задачи. Самоуверенному разработчику нужна программа, реализующая его фантазии, но достаточно развитая, чтобы предотвратить фатальные ошибки.
Хотя программа ориентирована на анализ схем источников питания с применением компонентов Linear Technology, она позволяет пополнять библиотеки моделями компонентов других производителей. Правда, при этом следует учитывать, что синтаксис языка LTSpice несколько отличается от принятого в вышеперечисленных программах, и некоторые модели могут оказаться неработоспособными в LTspiceSwitcherCADIII.
Программа проста в освоении даже для начинающих пользователей, имеет руководство пользователя [11], доступное, как и программа, на сайте Linear Technology. Литература на русском языке [1–7], хотя и посвящена другим программам моделирования, может помочь в освоении программы, составлении заданий на моделирование и разработке собственных моделей. Моделированию импульсных источников питания посвящена книга [9].
Разработаем модель микросхемы MC34063A фирмы ON_Semiconductor применительно к программе LTspiceSwitcherCADIII. Выбор данной микросхемы обусловлен ее популярностью, невысоким качеством известных моделей, оригинальным и непростым алгоритмом регулирования, возможностью продемонстрировать моделирование элементов, описываемых сложными аналитическими функциями. Для создания адекватной модели хотелось бы иметь максимум информации о компоненте. Но, к сожалению, доступны только два документа [8, 10], и есть возможность изучить некоторые характеристики на образцах микросхемы.
В процессе регулирования не последнюю роль играет ограничитель выходного тока ключа. На рис. 1 изображена экспериментальная зависимость зарядного тока времязадающего конденсатора от падения напряжения на резисторе — датчике тока для двух значений питающего напряжения. При замкнутых накоротко выводах 6 и 7 зарядный ток равен 31 мкА и не зависит от питающего напряжения. На начальном участке эта зависимость существенно отличается от характеристики, изображенной в [10], что может быть связано с усовершенствованиями микросхемы, сделанными после ее разработки.
Пример схемы ограничителя тока, имеющей характеристику практически идентичную с экспериментальной, показан на рис. 2. Директивой моделирования .dc V1 0.2 0.45 0.01 V2 5 30 25 задан режим проведения анализа по постоянному току со ступенчатым изменением параметров источников (DC Sourse Swep Analysis), когда напряжение V1 управления током тестового источника постоянного тока Itest изменяется от 0,2 до 0,45 В с шагом 0,01 В при двух значениях напряжения источника питания схемы V2 — 5 и 30 В. Результат моделирования демонстрируется на рис. 3.
Схема ограничителя тока уже содержит достаточно много компонентов, если же заменить источники тока I1, I2 их реально реализуемыми электрическими схемами, она окажется многократно сложнее.
Обычной практикой в моделировании сложных компонентов электронных схем является поведенческое моделирование, когда создаваемая модель реагирует на внешние воздействия аналогично реальному компоненту, а внутреннее устройство модели необязательно соответствует принципиальной электрической схеме компонента. Такой подход позволяет создать эффективную макромодель компонента, обеспечивающую повышенное быстродействие за счет сокращения объема расчетов, а в некоторых случаях и решающую проблему сходимости при моделировании. К сожалению, литературы на русском языке, посвященной этой теме, включая примеры разработки различных узлов в такой манере, практически нет. Некоторые сведения можно почерпнуть в публикациях [1, 6].
Схема модели MC34063A в схемотехническом редакторе программы LTspiceSwitcherCADIII изображена на рис. 4. Все функциональные элементы моделируются с использованием таких компонентов, как источники напряжения и тока с произвольным поведением (Arbitrary behavioral voltage or current sources в LTSpice) и источники тока, управляемые напряжением (Voltage Dependent Current Source).
При рисовании схемы программа автоматически присваивает имена узлам, однако по мере создания схемы необходимо вручную по команде Edit/Label Net присвоить имена узлам, на которые имеются ссылки в моделях функциональных элементов (N001 и т. д. на рис. 4), а узлам, соответствующим выводам микросхемы, желательно присвоить те же имена (1–8 на рис. 4).
Упомянутая выше схема ограничителя тока моделируется компонентами B17-B20 и G1. Источник B17 преобразует падение напряжения на токоизмерительном резисторе в управляющее напряжение для источников B18 и B19, привязанное к глобальной «земле» модели. Выходное напряжение B18 описывается полиномом третьей степени с функцией ограничения при входном напряжении более 0,45 В, а выходное напряжение B19 представляется экспоненциальной функцией. Источник B20 объединяет выходные напряжения источников B18 и B19 на двух участках характеристики. Эффект изменения режима работы у ограничителя тока при изменении напряжения питания учитывается зависимостью выходных напряжений источников B18, B19 и напряжения объединения двух сигналов от напряжения питания. Управляемый источник тока G1 преобразует выходное напряжение B20 в ток, ускоряющий заряд частотозадающей емкости. Характеристика ограничителя тока, показанная на рис. 5, в деталях повторяет график на рис. 3, если учесть преднамеренно внесенный в модель сдвиг по оси напряжений для соответствия характеристики усредненным справочным данным микросхемы MC34063A.
Простой и эффективный способ моделирования генератора — описание его аналитической зависимостью, в которую включаются номиналы внешних частотозадающих компонентов. Для микросхемы MC34063A заряд частотозадающей емкости при срабатывании ограничителя тока описать таким образом сложно, поэтому генератор построен по схеме, подобной схеме таймера NE555, на двух компараторах и RS-триггере. Компараторы с порогами срабатывания Vref и 0,4Vref и гистерезисом 2 мВ моделируются источниками B1–B4, а триггер — источниками B9–B10 и интегрирующими цепочками, формирующими необходимые задержки распространения сигнала. Источник B24 моделирует опорное напряжение Vref. В модель источника B24 введена зависимость от напряжения питания, позволяющая учесть зависимость выходного напряжения преобразователя от напряжения питания.
Основной вид анализа в преобразовательной технике — анализ переходных процессов по директиве .tran. Если не указан максимально допустимый шаг расчета (Maximum Timestep), программа автоматически изменяет его по мере изменения режима работы схемы, не всегда успевая приспособиться к изменению режима. Примером служит график зависимости напряжения на частотозадающем конденсаторе на рис. 6, на котором видно искажение формы напряжения на конденсаторе после окончания серии импульсов тока через индуктивность. Ограничение максимально допустимого шага расчета достаточно малой величиной позволяет обеспечить более высокую точность расчетов, но при этом существенно увеличивается время анализа схемы и размер файла .raw, а выбрать оптимальное значение максимально допустимого шага расчета непросто.
Для разрешения этих проблем каждый из компараторов генератора дополнен схемой одновибратора на элементах B5, B7, формирующих задержку, которая определяет длительность импульсов, и источниках B6, B8. При анализе программа вынуждена обрабатывать выходные импульсы мультивибраторов, чем автоматически регулируется максимальный шаг расчета. Сравним результаты моделирования на рис. 6 и рис. 7. Видно, что на рис. 7 искажения формы напряжения на конденсаторе отсутствуют. Источник B11, обостряющий импульсы на выходе триггера, управляющем источником разрядного тока B21, также предназначен для улучшения стабильности работы модели. Недостаток этого решения — увеличение времени анализа.
Импульсы с выхода триггера (узел N011) поступают на вход элемента 2И на источнике B12 и на вход R– RS-триггера на источниках B13, B14. На второй вход элемента 2И поступает напряжение с выхода компаратора обратной связи на источниках B15, B16, запрещающее прохождение импульсов управления с выхода триггера (узел N014) к выходному каскаду при достижении выходным напряжением номинального значения.
Источники I1 и B25 — это источник зарядного тока частотозадающей емкости и источник, имитирующий собственное потребление микросхемы, соответственно.
Выходной каскад — транзисторы Q1, Q2.
Диод D1 ограничивает напряжение на частотозадающей емкости при моделировании схемы повышающего преобразователя.
Модели активных компонентов и директивы моделирования подключаются по команде Edit->SPICE Directive.
Директивой .ic V(3)=0 задано начальное условие, позволяющее начать моделирование при нулевом напряжении на частотозадающем конденсаторе. При отсутствии такой директивы напряжение на конденсаторе в начальный момент может принимать произвольные и весьма большие значения, что затягивает процесс моделирования или делает его совсем невозможным.
По команде View->SPICE Netlist на экран монитора выводится окно с информацией, содержащей список элементов схемы с их параметрами и взаимосвязями, текстовые комментарии, директивы моделирования и подключенные модели. Элементы в списке перечисляются в последовательности, в которой они были изображены на схеме. Скопировав SPICE Netlist в буфер обмена и вставив содержимое в любой текстовый редактор, подкорректируем его, сделав удобочитаемым, и добавим необходимые для макромодели данные. Внесенные дополнения в текстовом файле модели выделены курсивом. Кроме того, из текста удалены ссылки на библиотеки и модели транзисторов:
Для подключения библиотеки существует несколько способов. Простейший — сохранить текстовый файл с расширением .lib, например MC34063A.lib, в каталоге sub библиотек LTspiceSwitcherCADIII. Правда, при этом существует опасность удаления библиотеки при обновлении программы.
Создание символа начинается командой File=>New Symbol и не представляет особой сложности. Приведем текст, описывающий символ компонента MC34063A в файле с расширением .asy, полученный в результате создания символа:
Созданный символ сохраняем с именем MC34063A.asy, например, в каталоге ON_Semi, созданном в каталоге sym библиотек LTspiceSwitcherCADIII.
Проверим работоспособность модели моделированием схемы импульсного понижающего стабилизатора напряжения. Схема стабилизатора, повторяющая схему на рис. 21 из [8], изображена на рис. 8, а на рис. 9 представлены результаты моделирования по директиве .tran на участке установившегося режима для двух значений питающего напряжения 20 и 40 В и скачкообразного изменения тока нагрузки от 750 мА до нуля и обратно. Результаты моделирования показывают, что модель микросхемы MC34063A достаточно реалистично имитирует процессы, происходящие в реальной схеме.
При моделировании следует учитывать присущие модели ограничения: не предусмотрено изменение характеристик модели с изменением температуры, поведение модели отличается от поведения реального устройства за пределами максимально допустимых режимов эксплуатации, не совсем реалистично моделирование в начальный момент времени в схеме повышающего стабилизатора напряжения.
Литература
- Златин И. Моделирование на функциональном уровне в OrCAD 9.2 // Компоненты и технологии. 2003. № 3, 4.
- Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. М.: «Солон-Р», 2001.
- Разевиг В. Д. Система проектирования OrCAD 9.2. М.: «Солон-Р», 2001.
- Разевиг В. Д. Система схемотехнического моделирования Micro-Cap 6. М.: Горячая линия-Телеком, 2001.
- Разевиг В. Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0. М.: «Солон», 1999.
- Петраков О. Поведенческое моделирование в PSpice // Схемотехника. 2003. № 3, 4.
- Хайнеман Р. PSPICE. Моделирование работы электронных схем. М.: ДМК, 2005.
- AN-920/D. Theory and Applications of the MC34063 and ?A78S40 Switching Regulator Control Circuits. ON_Semiconductor.
- Christophe P. Basso. Power Supply SPICE Cookbook. McGraw-Hill, 2001.
- MC34063A, MC33063A. DC-to-DC Converter Control Circuits. Datasheet. ON_Semiconductor.
- scad3.pdf. Linear Technology.
mc34063 – ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
…parts.digikey.com/1/parts/1941313-eval-board-mc34063linv-mc34063linvevb.html. или… …захвата ФАПЧ, я изготовил преобразователь напряжения до 28V на микросхеме MC34063A. “,”www.datasheetdir.com MC34063A Step-Up/Down Convertor İncelemesi. mc34063жпндвйаосісц. link3. alternatif link ne555-mc34063-yuksek-voltaj.rar alternatif link2 alternatif. Дай, думаю, воспользуюсь знаменитым калькулятором MC34063… и получаю вот что… Re: БП с 12в на 25в (MC34063A) ток до 2А. Mc34063 калькулятор / Автономное устройство для пуска двигателя. питание на mc34063 cо снятием энергии с катушки. MC34063 datasheets and application notes, data sheet, circuit, pdf. Преобразователь питания на MC34063. схема mc34063, схема автоматическое зарядное устройство для. …вот какие микросхемы там есть: MC34063AP1 MC34063ABN… какая из нах подойдет? Вот один из вариантов прекрасно работающего стабилизатора на MC34063A (DIP-8) с… “,”320volt.com Собрать простой импульсный стабилизатор на MC34063 можно по типовой схеме из datasheet. This is one application circuit of MC34063APE4,If you need more circuits. “,”www.candrian.gr MC34063SMDBKEVB. “,”www.ledstyles.de Микросхемы импортные / MC 34063 AP (АНАЛОГ КР1156ЕУ5) – Интернет-магазин… Ïðåîáðàçîâàòåëü ïèòàíèÿ íà MC34063. Re: “Преобразователь питания на MC34063 ” . Step up MC34063A – Проверенные схемы. стабилизатора на MC34063A. dc-dc преобразователь на mc34063 – Принципиальные схемы. MC34063. калькулятор для. и вот здесь переведен на русский. калькулятор mc34063. http… “,”tec.org.ru The MC34063A Inverting Switching Regulators Series Datasheet and. MC34063 5v 24v girişli 3v 12v çıkşlı ayarlı konvertör. Понижающий преобразователь на mc34063 для мобильного телефона. Регулятор собран на широкораспространённой микросхеме MC34063. Fig.2: the complete circuit is based on a dedicated MC34063 switchmode controller IC. “,”www.fxdev.org Изображения. есть такая микросхемасхема mc34063, Uвходное 12в,как сделать чтобы было… Обновленная версия MC34063 – микросхема NCP3063 фирмы ON Semiconductor – имеет более… mc34063 – Проверенные схемы. “,”parts.digikey.com mc34063a-ile-usb-portundan-20v-60ma-dcdc-konvertor.rar. Alternatif link. MC34063 с внешним транзистором. Проще не придумаешь. 559 спасибо.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Совсем недавно на глаза мне попался обзор линейных стабилизаторов напряжения на 3.3 Вольта.Я даже принял участие в обсуждении, и как то там затронули тему питания устройств с 3.3 В питанием от литиевого аккумулятора.
А так как эта тема пересекалась с одним из моих будущих обзоров, то решил и я поэкспериментировать немного.
На самом деле эта тема тянется уже очень давно. По ТЗ мне надо питать устройство с напряжением питания 3.3 Вольта и током потребления около 0.5-0.7 Ампера. питать надо от литиевого аккумулятора.
Сначала хотел использовать линейный стабилизатор с ультра малым падением, но потом получил платку SEPIC конвертера и решил копать в этом направлении.
Первым делом хотел заказать микросхемы которые применены в готовом преобразователе, но мысль пошла дальше и привела к теме данного обзора и тому, что я в итоге сделал.
Так, стоп, что то я забежал далеко вперед, непорядок.
Заказано было две платы, вернее два лота.
В первом лоте было 5 плат, цена $1.94 за лот или 0.39 за штучку.
Платки представляют из себя повышающий DC-DC преобразователь изначально настроенный на 5 Вольт.
Продаются просто линейками, если надо, то плату можно легко отломить как кусочек шоколадки.
Данный вариант разделения плат называется скрайбирование, в необходимых местах текстолит прорезается почти до нуля и когда надо — отламывается по этой линии.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Плата по сути примитивная (ну если не считать что в микросхеме куча элементов).
Когда выбирал что заказать, то рассудил так, в крайнем случае применю компоненты по отдельности, даже те же гнезда, они тоже денег стоят.
Пайка аккуратная, плата чистая.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Но разъем явно припаивали левой задней ногой, полная противоположность пайке с другой стороны, там скорее всего работал автомат.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
По плате была составлена схема. К слову я немного сделал неправильно, срисовав схему после экспериментов, но об этом позже.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Так как плата изначально явно задумывалась для питания от аккумулятора, то для исключения влияния проводов я по входу поставил конденсатор 330мкФ 6.3В.
Скажу сразу, все платы запустились без проблем.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Небольшой тест платы. Так как платы изначально брались под переделку, то он скорее просто для общего представления.
Стартует плата при напряжении чуть больше 1 Вольта, выходное напряжение немного завышено.
Слева на всех фотографиях блок питания (левый индикатор — напряжение, правый — ток), справа нагрузка, там индикаторы подписаны.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Максимальный выходной ток, который я смог получить от платы при питании 3.6 Вольта составил 0.55 Ампера.
При перегрузке микросхема просто уходила в защиту, температура в тестах не поднималась выше 70 градусов.
Небольшая справка, для конвертеров сделанных по топологии Step-Up самый тяжелый режим не КЗ, а перегрузка. При КЗ ток ограничен сопротивлением дросселя и падением на диоде, микросхема при КЗ отключена. А вот если защита сделана неправильно, то при перегрузке микросхема либо умрет от перегрева либо от превышения максимального тока силового ключа.
Сколько я не экспериментировал, плата работала корректно и при перегрузке уходила в защиту снижая выходное напряжение.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Проверил я и то, что творился на выходе преобразователя.
На осциллограмме явно видно, что родной конденсатор не справляется с пульсациями, добавление по выходу емкости в 100мкФ сводит пульсации почти на нет.
Делитель щупа осциллографа во время всех тестов стоял в режиме 1:1.
Как по мне, то преобразователь в исходном виде вполне неплох.
продавец декларирует 200мА от 1.5 Вольта питания и 500мА от 3 Вольт питания.
В реальности если и будет меньше, то ненамного.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Второй лот состоял из одной платы. Отзывы были весьма разными и не всегда хорошими, но так как эта плата также бралась под эксперименты, то мне было все равно.
Цена платы 0.6 доллара, ссылка на товар.Здесь продавец уже немного защитил плату, обмотав ее пупыркой, кроме того сама плата находилась в герметичном антистатическом пакетике.
Заказана была одновременно с предыдущим лотом, и что самое удивительное. пришла также одновременно, вернее в один день.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Изначально я искал микросхему повышающего преобразователя с более-менее нормальными параметрами. Но поиск вывел в итоге меня на платы с этой микросхемой, которые стоили ненамного дороже, но при этом на них уже была и микросхема и дроссель и еще всякая мелкота.
Здесь уже нет разъема, так как плата изначально позиционируется как универсальный повышающий преобразователь.
На странице продавца указаны параметры —
Входное напряжение: 2 В ~ 24 В
Максимальное выходное напряжение: 28 В
Максимальный выходной ток: 2А
КПД: более 93%.
Размеры 36 мм * 17 мм * 14 мм.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Снизу компоненты отсутствуют, название платы совпадает с названием микросхемы, которая на ней установлена, собственно так я на нее и вышел.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Плата маленькая, особенно если учесть, что довольно много места занимают контактные площадки. Если контактные площадки отрезать, то размер станет заметно меньше.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Схема также простейшая, основана на микросхеме MT3608, на которую есть даже даташит.
причем параметры микросхемы весьма неплохие, собственно я сначала нашел даташит, потом микросхему, потом плату на ее основе.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
По плате также была начерчена схема, вывод 4 это вход управления микросхемой, для включения он должен быть соединен со входом питания.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
А вот первое включение меня сильно удивило.
На первый взгляд на фото ничего необычного, включен БП, к выходу подключена электронная нагрузка и на индикаторе отображается ток нагрузки в 0.18 А.
Все нормально если бы не одно НО, регулятор тока нагрузки выкручен на минимум, а минимальный ток у нее 20мА.
Явно что то не так.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
А «не так» оказалось в том, что плата на выходе имеет большие пульсации с высокой частотой (производитель декларирует частоту в 1.2 МГц).
После подключения параллельно выходу конденсатора емкостью в 100мкФ проблема нестабильной работы электронной нагрузки ушла.
Кроме того «помог» производитель, а вернее разработчик, разместив выходной конденсатор не около выходных клемм, а около микросхемы.
Стартует плата при 1.8 Вольта, установленное напряжение на выходе держит хорошо.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
В отзывах к плате писали, что выходное напряжение не регулируется.
Видимо человек просто не разобрался, хотя тут и производитель виноват.
Дело в том, что регулировка происходит на 8 оборотах подстроечника из 30! Да еще и при вращении влево О_о
Т.е. из привычного максимального положения крутим 22 оборота, при которых ничего не происходит и только последние 8 оборотов напряжение будет регулироваться, жуть.
Эта микросхема также не перегревалась в работе, правда и не выдала мне 2 Ампера.
При этом измерение температур показало, что при токах более 1 Ампера на плате начинает греться дроссель и выходной диод, это надо также иметь в виду.
Но стоит сказать, что 2 Ампера на выходе можно получить только при определенных условиях, и это максимум.
2 Ампера на выходе от нее получить конечно не выйдет, но это маркетинговая хитрость. У повышающего преобразователя выходной ток всегда меньше входного, чем больше разница напряжений, тем больше и разница токов.
При входном 5 Вольт и выходном 10 Вольт будет разница в 2 раза (без учета КПД). При выходном токе в 1 Ампер, входной будет 2 Ампера, а ток ключа вообще 4 Ампера, вот на этот ток и установлена защита в микросхеме.
Уже когда писал обзор, то понял что я подавал на входной электролит (как в первом случае 330мкФ 6.3 В) аж 10 Вольт, но так как конденсатор был качественный, то он отнесся к этому равнодушно.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
А вот такие пульсации у платы без добавочного выходного конденсатора, неудивительно что нагрузка «сходила с ума».Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPICПара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Так, пора перейти собственно к тому, зачем мне все это понадобилось (в смысле платы).
У меня уже был обзор готовой платы, полностью самодельного варианта, теперь попробуем сделать вариант с модернизацией готового преобразователя.
Ход мысли у меня бы примерно такой:
Надо широкий диапазон питания, соответственно надо SEPIC
После этого я начал искать специализированные микросхемы, затем подумал, а зачем мне собственно что то специализированное, если суть SEPIC преобразователя это модернизированный Step-up преобразователь.
Этот момент кстати очень важен, переделать можно именно повышающий, Step-down переделать нельзя по двум причинам —
1. У Step-down преобразователей силовой ключ стоит в положительном полюсе питания
2. Силовой ключ в таких преобразователях вполне может находится в полностью открытом состоянии, или закрываться на очень короткое время, что для повышающего почти однозначная смерть.
Нашел подходящую микросхему повышающего преобразователя и начал искать ее на Али, но в итоге нашел платы с ней.
После этого я поставил перед собой задачу получить SEPIC преобразователь путем минимальной доработки существующих плат повышающих преобразователей.
Ниже показаны оба типа преобразователей и видно, что отличие у них только в том, что в универсалом варианте добавлен дроссель и конденсатор, ВСЁ!
Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPICДля начала я решил провести эксперимент над мелкими преобразователями. Я не зря заказал лот из 5 штук, дело было не только в экономии.
Дело в том, что топология универсального преобразователя подразумевает наличие двух одинаковых дросселей, а так как таких у меня дома не было, то я решил взять дроссель из такой же платы (плат то вообще пять).Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Попутно я пересчитал делитель обратной связи, сначала выяснив напряжение компаратора микросхемы.
В простенькой программе сделал источник 5.1 В (такое напряжение платы имеют на выходе), задал номиналы существующего делителя и получил около 1.22 Вольта.
После этого изменил выходное напряжение и подобрал один из резисторов так, чтобы на микросхему попадали те же 1.22 Вольта.
Эта операция не имеет отношения собственно к SEPIC преобразователю, просто мне надо было 3.3 Вольта, но из тех номиналов что были дома я смог подобрать только под 3.2 Вольта.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
А вот здесь и вылезло то, что я перерисовал схему уже после тестов.
Я хотел применить минимум дополнительных компонентов.
Дроссель был взят от одной из плат, резистор взял из запасов (хотя можно было и его взять из другой платы), конденсатор выпаял из старой платы монитора.
Вот как раз конденсатор лучше было взять от одной из плат преобразователя (откуда выпаивал дроссель), так как там конденсаторы имеют даже большую емкость и все равно не нужны.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Диод выпаивается, на его место паяется конденсатор.
Около микросхемы зачищается площадка, к ней паяется один вывод дросселя, второй паяется к площадке где раньше был катод диода.
К этой же площадке теперь паяется анод диода, а катод к правому выводу резистора 3.3к (через него питается светодиод).
Также надо обязательно перерезать дорожку, место видно на фото.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Пробуем.
Стартует от 1.28 ВольтаПара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Хоть плата и работает, но стабильность выходного напряжения оставляет желать лучшего.
При маленьком токе нагрузки и входном напряжении в 4.2 Вольта выходное поднимается до 3.6 Вольта. Не то чтобы критично, но не очень хорошо.
При токе более 500мА срабатывает защита и выходное напряжение падает.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Погоням плату в разных режимах я пришел к выводу, что максимальный выходной ток в моем диапазоне будет около 300мА, но при этом кратковременно можно понимать до 400мА.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
В процессе экспериментов я также пробовал увеличить емкость конденсатора между дросселями, но никакого заметного результата это не дало :(Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
А вот уровень пульсаций получился весьма неплохим, слева в режиме повышения, справа — понижения.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Наигравшись с мелкими платками я перешел к более крупному «подопытному».
Суть доработки здесь абсолютно такая же, за исключением того, что плата была одна. Заказывал я ее одну потому, что необходимый дроссель у меня уже был в наличии.
Также доработке был подвергнут и узел регулировки выходного напряжения, путем полной ликвидации и замены на пару резисторов.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Здесь я также провел операцию по измерению опорного напряжения компаратора, у меня получилось 680мВ.
Для этого я выставил на выходе 10 Вольт, а потом выпаял подстроечный резистор и измерил его сопротивление в режиме делителя, на левой схеме он представлен верхними двумя резисторами.
Потом пересчитал делитель под необходимое мне напряжение (ну почти, у меня ближайшее было 3.5 Вольта), а потом забил на это, полез в даташит и узнал что на самом деле не 680мВ, а 600 :)))
В общем я применил нижний резистор на 2к, а верхний на 9.1к.
Эксперименты, они такие эксперименты :))))Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
После всех расчетов приступил к переделке.
1. Выпаиваем подстроечный резистор и постоянный резистор на 2.2кОм (ну или грубо — выпаиваем все резисторы).
2. На место постоянного резистора впаиваем резистор на 2к, перерезаем дорожку между дросселем и диодом.
3. С обратной стороны платы припаиваем второй резистор делителя (его потом можно изменить). Я долго думал, куда мне припаять этот резистор, даже забыв, что можно припаять его снизу :))
4. Между дросселем и диодом впаиваем конденсатор. Здесь та же ошибка, конденсатор можно было взять с одной из плат.
К дросселю припаиваем обрезок вывода какого нибудь радиоэлемента, направляем его в сторону скоса на дросселе.
Зачищаем и залуживаем площадку около выходных площадок.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Припаиваем дроссель одним выводом на площадку около выходных клемм, вторым (проволочным) к диоду. Я не зря обратил внимание на скос на дросселе, так он лучше становится.
Всё.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
В самом худшем режиме, при 2.6 Вольта на входе, плата сваливалась в защиту при токе около 700мА, в остальных режимах вела себя стабильно.
Вообще, в плане стабильности, плата стоит на голову выше предыдущих.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
При входном напряжении в 10 Вольт я спокойно получил выходной ток более 2 Ампер, но диод и дроссели грелись уже прилично, микросхема при этом имела температуру не более 70 градусов.
На последнем фото видно что при малом входном напряжении и выходном токе в 700мА напряжение на выходе опускается до 3 Вольт.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Выше я написал, что при входном напряжении около 2.9 Вольта (нижнее рабочее напряжение литиевого аккумулятора) я получил 770мА при напряжении 3 Вольта.
Мне показалось что виной тому малая емкость конденсатора, который установлен между дросселями, ради эксперимента я установил параллельно ему второй с такой же емкостью (на схеме указана уже суммарная емкость).Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
После замены выходной ток явно вырос и напряжение падало до 3 (вернее 3.04) уже при токе 1.11 Ампера.
Т.е. получается что с одним конденсатором максимальная выходная мощность при напряжении 2.9 Вольта была 2.31 Ватта, а при двух конденсаторах уже около 3.3 Ватта.
Мне кажется что это прогресс.
Вообще такие конденсаторы довольно дорогие и я бы вообще советовал поставить на это место родной конденсатор на 28мкФ взяв его со входа этой платы. На его место достаточно поставить керамический 0.22 (или пару) и электролит на 100-220мкФ.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Еще несколько тестов при разных входных напряжениях и выходных токах.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Тесты показали, что при работе от одного литиевого аккумулятора (диапазон 3-4.2 В) и выходном напряжении 3.3 Вольта плата нормально может выдать до ток 700мА.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Но вот пульсации у этой платы явно выше, пожалуй это единственный ее минус. Это пульсации с электролитом на 100мкФ по выходу.
Я выше писал, что скорее всего это обусловлено неправильной трассировкой, керамический конденсатор по выходу может улучшить ситуацию, но не думаю что сильно.
Вообще SEPIC считается самым «шумным» типом преобразователя, потому отчасти это его особенность.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Самые большие пульсации наблюдались конечно же при максимальных токах нагрузки. А более правильно — при максимальном входном токе.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Фото обоих плат после переделки. На большой плате дроссель гармонично вписался на место подстроечного резистора, мелкая плата внешне выглядит более грубо.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
А теперь сравнительное фото новых плат рядом с платой из этого обзора.
Видно что предыдущая плата кажется гигантом в сравнении с новыми.Пара Step-Up конвертеров и их небольшой апгрейд до SEPIC
Кстати я не сказал бы что большая плата из этого обзора сильно слабее. В прошом обзоре я тестировал преобразователь при входном напряжении в 14 Вольт, выходном 3.3 и токе 2.5 Ампера. Эта плата смогла выдать ненамного меньше.
Но цена!!!..
Если предыдущий преобразователь стоил 5.7 доллара, то здесь, даже при худшем раскладе (покупка двух дорогих плат) вышла бы 1.2 доллара.
А если дома есть парный дроссель, то можно вообще уложиться в сумму около 0.8 доллара (плата + пара электролитов).
Суть данного обзора изначально стояла не в точном измерении характеристик, КПД и т.п. хотя я сделал достаточно разных измерений, а в том, чтобы получить универсальный преобразователь путем переделки дешевых повышающих.
Мне кажется что эксперимент удался, причем со второй платой я получил результат, сопоставимый с платой за 5.7 доллара, это более чем хороший результат.
А еще этот обзор может помочь в случае когда надо «здесь и сейчас», потому как плату повышающего преобразователя найти куда проще чем универсального (их вообще меньше в продаже, особенно в оффлайне).
Первая (мелкая) платка конечно слабовата, и напряжение у нее на выходе не так стабильно как у большой, но для ее переделки можно вообще ничего не покупать дополнительно, а сделать универсальный з двух повышающих.
При этом у нас останется запасная микросхема, диод, светодиод, разъем и несколько резисторов.
Вторая (большая) плата выходит несколько дороже и к ней надо либо дроссель, либо вторую такую же плату (это предпочтительнее).
Пару слов о платах в исходном виде.
Мелкие — Вполне себе рабочие платы, дешевые, не сильно мощные, при установке хотя бы небольшого электролита по выходу имеют низкие пульсации.
Заявленные 200мА (1.5В) и 500мА(3В) скорее всего не вытянут, но будут близки к этому.
Нагрев и надежность хорошая, я много раз перегружал плату, но она упорно уходила в защиту (защита не триггерная).
Большая — Ну тут отдельный случай. Реальный пример, как кривая проектировка может свести на нет хорошие характеристики установленных компонентов.
Да, компоненты на плате установлены нормальные, микруха вообще мне очень понравилась (надо будет купить с десяток в запас). Но тут и неправильная трассировка, и подстроченик включенный через одно место, и отсутствие электролитов по входу и выходу (при таких токах они уже не лишние).
Т.е. сама плата в том виде как есть мне не понравилась, но несложными усилиями от нее можно получить хороший результат. А еще лучше результат после переделки ее в универсальный преобразователь 🙂
На этом пожалуй вроде все, платы работают, профит получен, отчет написан, жду вопросов в комментариях :)
Инвертирующие регуляторы – понижающий, повышающий, коммутирующий 1,5 А
% PDF-1.4 % 1 0 obj > эндобдж 6 0 obj / ModDate (D: 20200512063451 + 08’00 ‘) / Производитель (Acrobat Distiller 19.0 \ (Windows \)) / Заголовок (Инвертирующие регуляторы – понижающий, повышающий, переключение на 1,5 А) >> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > транслировать 2019-09-13T09: 52: 05 + 08: 00BroadVision, Inc.2020-05-12T06: 34: 51 + 08: 002020-05-12T06: 34: 51 + 08: 00Acrobat Distiller 19.0 (Windows) Серия MC34063A монолитная схема управления, содержащая основные функции, необходимые для преобразователей постоянного тока в постоянный.Эти устройства состоят из внутреннего эталона с температурной компенсацией, компаратора, управляемый генератор рабочего цикла с активной цепью ограничения тока, драйвер и сильноточный выходной переключатель. Эта серия была специально разработан для включения в Step-Down и Step-Up и Приложения инвертирования напряжения с минимальным количеством внешних составные части. См. Указания по применению AN920A / D и AN954 / D для получения дополнительной информации о конструкции. application / pdf
Схема понижающего преобразователя с 12 В в 5 В с использованием MC34063
В предыдущем руководстве мы продемонстрировали детальный дизайн повышающего преобразователя с использованием MC34063, в котором был разработан повышающий преобразователь с 3,7 В до 5 В. Здесь мы видим, как преобразовать 12В в 5В . Поскольку мы знаем, что точные батареи 5 В не всегда доступны, и иногда нам нужно одновременно более высокое и более низкое напряжение для управления различными частями схемы, поэтому мы используем источник более высокого напряжения (12 В) в качестве основного источника питания и уменьшаем его. напряжение до более низкого напряжения (5 В) там, где это необходимо.Для этой цели во многих электронных устройствах используется понижающий преобразователь , который снижает входное напряжение в соответствии с требованиями к нагрузке.
В этом сегменте доступно множество вариантов; Как видно из предыдущего руководства, MC34063 – один из самых популярных импульсных регуляторов, доступных в таком сегменте. MC34063 можно настроить в трех режимах: Buck, Boost, и Inverting . Мы будем использовать конфигурацию Buck для преобразования источника постоянного тока 12 В в постоянный ток 5 В с выходным током 1 А .Ранее мы построили простую схему понижающего преобразователя с использованием полевого МОП-транзистора; Вы также можете проверить здесь много других полезных схем силовой электроники.
IC MC34063Распиновка MC34063 показана на изображении ниже. Слева показана внутренняя схема MC34063, а с другой стороны – распиновка.
MC34063 – это 1 . 5A Шаг вверх или шаг вниз или инвертирующий регулятор , из-за свойства преобразования постоянного напряжения, MC34063 является ИС преобразователя постоянного тока.
В 8-выводном корпусе этой ИС предусмотрены следующие функции:
- Каталожный номер с температурной компенсацией
- Цепь ограничения тока
- Генератор с регулируемым коэффициентом заполнения с активным сильноточным выходным переключателем драйвера.
- Принимает от 3,0 В до 40 В постоянного тока.
- Может работать при частоте коммутации 100 кГц с допуском 2%.
- Очень низкий ток в режиме ожидания
- Регулируемое выходное напряжение
Кроме того, несмотря на эти особенности, он широко доступен и намного экономичнее, чем другие ИС, доступные в этом сегменте.
В предыдущем уроке мы разработали схему повышения напряжения с использованием MC34063 для повышения напряжения литиевой батареи 3,7 В до 5,5 В, в этом уроке мы спроектируем понижающий преобразователь 12 В в 5 В.
Расчет значений компонентов повышающего преобразователяЕсли мы проверим таблицу, мы увидим полную таблицу формул для расчета желаемых значений, необходимых в соответствии с нашим требованием. Вот таблица формул, доступная внутри таблицы, и также показана схема повышения.
Вот схема без значений этих компонентов, , которая будет использоваться дополнительно с MC34063 .
Мы рассчитаем значения, необходимые для нашего дизайна. Мы можем производить расчеты по формулам, представленным в таблице данных или , мы можем использовать таблицу Excel, предоставленную на веб-сайте ON Semiconductor.
Вот ссылка на лист Excel.
https: // www.onsemi.com/pub/Collateral/MC34063%20DWS.XLS
Шаги для расчета значений этих компонентов –
Шаг 1: – Во-первых, нам нужно выбрать диод. Выберем широко распространенный диод 1N5819 . Согласно паспорту, при прямом токе 1A прямое напряжение диода будет 0,60 В.
Шаг 2: – Сначала мы рассчитываем индуктивность и ток переключения, которые потребуются для дальнейших расчетов.Наш средний ток индуктора будет пиковым током индуктора. Итак, в нашем случае ток индуктора:
IL (средн.) = 1A
Шаг 3: – Теперь пришло время для пульсации тока индуктора. Типичный дроссель использует 20-40% среднего выходного тока. Итак, если мы выберем ток пульсации индуктора 30%, будет 1 А * 30% = 0,30 А
Шаг 4: – Пиковый ток переключения будет IL (средн.) + Iripple / 2 = 1 +.30/2 = 1,15A
Шаг 5: – Мы рассчитаем t ON / t OFF , используя формулу ниже
Для этого наш Vout равен 5V, а прямое напряжение диода (Vf) равно 0.60V. Наше минимальное входное напряжение Vin (мин) составляет 12 В, а напряжение насыщения – 1 В (1 В в таблице данных). Собирая все это вместе, получаем
(5 + 0,60) / (12-1-5) = 0,93 Итак, t ON / t OFF = .93ус
Шаг 6: – Теперь мы рассчитаем время Ton + Toff по формуле Ton + Toff = 1 / f
Выберем более низкую частоту переключения, 40 кГц.
Итак, тонна + Toff = 1/40 кГц = 25 мкс
Шаг 7: – Теперь мы рассчитаем время Toff . Поскольку мы ранее рассчитывали тонну + Toff и Ton / Toff , теперь расчет будет проще,
Шаг 8: – Теперь следующий шаг – вычислить тонну ,
Ton = (Ton + Toff) - Toff = 25us - 12.95us = 12.05us
Шаг 9: – Нам нужно выбрать синхронизирующий конденсатор Ct , который потребуется для получения желаемой частоты.
Ct = 4,0 x 10 -5 x тон = 4,0 x 10 -5 x 12,05 мкс = 482pF
Шаг 10: – В зависимости от этих значений мы рассчитаем значение индуктивности
Шаг 11: – Для тока 1 А значение Rsc будет равно 0.3 / IPk. Итак, для нашего требования это будет Rsc = 0,3 / 1,15 = 0,260 Ом
Шаг 12: – Давайте вычислим значения выходного конденсатора, мы можем выбрать значение пульсации 100 мВ (от пика до пика) от повышающего выхода.
Выберем 470uF, 25V. Чем больше будет использовано конденсатора, тем больше будет уменьшаться пульсация.
Шаг 13: – Наконец, нам нужно рассчитать номинал резисторов обратной связи по напряжению.Мы выберем R1 value 2k , Итак, значение R2 будет рассчитано как
Vout = 1,25 (1 + R2 / R1) 5 = 1,25 (1 + R2 / 2K) R2 = 6.2kСхема понижающего преобразователя
Итак, просчитав все значения. Вот обновленная схема
Необходимые компоненты- 2 шт. Разъема релимат для входа и выхода
- 2к резистор – 1 шт.
- 6.Резистор 2к – 1 шт.
- 1N5819- 1 н.у.
- Конденсатор 100 мкФ, 25 В и 359,37 мкФ, 25 В (используется 470 мкФ, 25 В, выбрано близкое значение) – по 1 шт.
- Катушка индуктивности 62,87 мкГн, 1,5 А 1 шт. (Используется 100uH 2.5A, он был легко доступен на рынке)
- Керамический дисковый конденсатор 482 пФ (использованный 470 пФ) – 1 шт.
- Блок питания 12 В с номиналом 1,5 А.
- Микросхема импульсного регулятора MC34063
- Резистор 0,26 Ом (используется 0,3R, 2Вт)
- 1 шт. Вероборд (можно использовать пунктирные или соединенные веро).
- Паяльник
- Паяльный флюс и проволока для пайки.
- Дополнительные провода при необходимости.
Примечание. Мы использовали индуктивность 100 мкг, поскольку она легко доступна у местных поставщиков с номинальным током 2,5 А. Также мы использовали резистор 0,3R вместо 0,26R.
После расстановки компонентов припаяйте компоненты к плате Perf
. Проверка схемы понижающего преобразователяПеред тестированием схемы нам нужны переменные нагрузки постоянного тока, чтобы потреблять ток от источника постоянного тока.В небольшой лаборатории электроники, где мы тестируем схему, допуски испытаний намного выше, и из-за этого небольшая точность измерений не на должном уровне.
Осциллографправильно откалиброван, но искусственные шумы, электромагнитные помехи и радиочастоты также могут изменить точность результатов теста. Кроме того, мультиметр имеет допуски +/- 1%.
Здесь мы будем измерять следующие вещи
- Пульсации на выходе и напряжение при различных нагрузках до 1000 мА. Также проверьте выходное напряжение при этой полной нагрузке.
- КПД схемы.
- Потребление цепи в холостом режиме.
- Состояние короткого замыкания в цепи.
- Также, что будет, если мы перегрузим вывод?
Наша комнатная температура составляет 26 градусов Цельсия , когда мы тестировали схему.
На изображении выше мы видим нагрузку постоянного тока . Это резистивная нагрузка и, как мы видим, десять нет. резисторов 1 Ом при параллельном подключении – это фактическая нагрузка, которая подключена через полевой МОП-транзистор. Мы будем управлять затвором полевого МОП-транзистора и позволять току течь через резисторы.Эти резисторы преобразуют электрическую мощность в тепло. Результат складывается с допуском 5%. Кроме того, эти результаты нагрузки включают в себя потребляемую мощность самой нагрузки, поэтому, когда к ней не подключена нагрузка и питание осуществляется от внешнего источника питания, ток нагрузки по умолчанию будет составлять 70 мА. В нашем случае мы запитаем нагрузку от внешнего стендового блока питания и тестируем схему. Конечный выход будет (Результат – 70 мА).
Ниже представлена наша тестовая установка ; мы подключили нагрузку к цепи, мы измеряем выходной ток на понижающем стабилизаторе, а также его выходное напряжение.Осциллограф также подключен к понижающему преобразователю, поэтому мы также можем проверить выходное напряжение. Мы обеспечиваем вход 12 В от нашего настольного блока питания.
Рисуем. 88A или 952mA-70mA = 882mA тока на выходе. Выходное напряжение 5.15V .
На этом этапе, если мы проверим пульсацию от пика до пика на осциллографе. Мы видим выходную волну, пульсация 60 мВ (пик-пик). Что хорошо для понижающего преобразователя с переключением 12 В на 5 В.
Форма выходного сигнала выглядит следующим образом:
Вот временной интервал выходного сигнала. Это 500 мВ, на деление и временные рамки 500 мкс, .
Вот подробный отчет об испытаниях
Время | Нагрузка (мА) | Напряжение (В) | Пульсация (размах) (мВ) |
180 | 0 | 5.17 | 60 |
180 | 200 | 5,16 | 60 |
180 | 400 | 5,16 | 60 |
180 | 600 | 5,16 | 80 |
180 | 800 | 5.15 | 80 |
180 | 982 | 5,13 | 80 |
180 | 1200 | 4,33 | 120 |
Мы изменили нагрузку и ждали примерно 3 минуты на каждом этапе, чтобы проверить, стабильны ли результаты. После нагрузки 982mA напряжение значительно упало.В других случаях от 0 нагрузок до 940 мА падение выходного напряжения составляло примерно 0,02 В, что является довольно хорошей стабильностью при полной нагрузке. Кроме того, после нагрузки 982 мА выходное напряжение значительно падает. Мы использовали резистор 0,3R там, где требовался резистор 0,26R, поэтому мы можем потреблять ток нагрузки 982 мА. Блок питания MC34063 не может обеспечить должную стабильность при полной нагрузке 1 А, поскольку мы использовали 0,3R вместо 0,26R. Но 982 мА очень близко к выходу 1 А. Кроме того, мы использовали резисторы с допуском 5%, которые чаще всего доступны на местном рынке.
Мы рассчитали КПД при фиксированном входе 12 В и при изменении нагрузки. Вот результат
Входное напряжение (В) | Входной ток (А) | Входная | Выход | Выход | Выходная мощность (Вт) | КПД (н) |
12.04 | 0,12 | 1.4448 | 5,17 | 0,2 | 1.034 | 71.56699889 |
12,04 | 0,23 | 2,7692 | 5,16 | 0,4 | 2,064 | 74,53416149 |
12.04 | 0,34 | 4,0936 | 5,16 | 0,6 | 3,096 | 75.6302521 |
12,04 | 0,45 | 5,418 | 5,16 | 0,8 | 4,128 | 76.119 |
12.04 | 0,53 | 6.3812 | 5,15 | 0,98 | 5,047 | 79.09170689 |
Как мы видим, средний КПД составляет около 75% , что является хорошим результатом на данном этапе.
Регистрируется потребление тока холостого хода цепи 3,52 мА при нагрузке 0.
Также мы проверили на короткое замыкание , и мы наблюдаем Нормальное короткое замыкание.
После достижения максимального порогового значения выходного тока выходное напряжение становится значительно ниже, и через определенное время оно приближается к нулю.
В эту схему можно внести улучшения; мы можем использовать конденсатор более высокого номинала с низким ESR, чтобы уменьшить пульсации на выходе. Также необходимо правильное проектирование печатной платы.
% PDF-1.3 % 1 0 obj > поток конечный поток эндобдж 2 0 obj > / MediaBox [0 0 612 792] / Аннотации [9 0 R 10 0 R 11 0 R 12 0 R 13 0 R 14 0 R 15 0 R 16 0 R] / Повернуть 0 >> эндобдж 4 0 obj > поток x = eU & Q4bxp; wȧV (# R ~; 0eE% P? BlM [‘ЦmA Ук2-ПЛ “Zk}> x} LoTe [ } L & Ś P • gAU: g + ¨ ~ JYl.Z1S5PL u% ֕ 3 kdCL ~ V + RZUĂ #) elftPn \ hQs] w @ lδ + $] & ¦rpc ~ ̪r ~ y
Преобразователь 5В постоянного тока в 48В постоянного тока для фантомных источников питания
31 января 2007 г. · Насколько мне известно Протокол Firewire заявляет, что он должен обрабатывать ток 500 мА, потребляемый через источник постоянного напряжения Firewire, а ваше фантомное питание 48 В потребляет ничтожное количество, но в реальной жизни многие ноутбуки и некоторые настольные компьютеры не могут обеспечить питание близко к этому с предельным значением 250 Вт. Блоки питания 300 Вт такого не может быть.
этот переключатель на [USB 3.0] сторона. Для подачи питания через порт [5V DC] установите этот переключатель в положение [5V DC]. 2 Порт [5V DC] Для подключения адаптера питания USB или мобильного аккумулятора USB. Этот порт можно подключить к 5-контактному разъему micro USB. Используйте источник питания при подключении UR24C к устройству, которое не обеспечивает достаточного питания по шине, например iPad.
На всех картах Nion используются шины +/- 24 В для создания аналоговых шин +/- 15 В и фантомного питания + 48 В. Источники питания 24 В разработаны на материнской плате Nion. Я думаю, что для этого используется повышающий преобразователь DC / DC.Таким образом, ограничения мощности являются функцией пределов питания ATX и пределов преобразователя DC / DC.
Купить Внешние блоки питания переменного / постоянного тока. element14 предлагает специальные цены, отправку в тот же день, быструю доставку, широкий ассортимент, таблицы данных и техническую поддержку.
«Фантомное питание» – это не то же самое, что «смещение постоянного тока» для конденсаторного микрофона. Первое похоже на питание через Ethernet или USB, оно передается по линиям данных или аналоговым линиям с целью управления схемами, такими как светодиод или схема для питания USB-удлинителя или для питания предусилителя для «конденсаторного микрофона», Например.
80 оценок продукта – Neewer 1-канальный 48 В фантомный источник питания с … – DC-DC 5 В-48 В Регулируемая повышающая мощность … 48 В, 0,375 А Преобразователь адаптера переменного тока источника питания …
16 ноября, 2009 г. · Конечно, две батарейки AA на 1,5 В могут подавать 48 В – достаточно просто пропустить их через преобразователь постоянного тока в постоянный, чтобы повысить напряжение. Так в любом случае работают передатчики G2 и G3. Напряжение для питания микрофона. в любом случае составляет около 5 В (больше, чем 3 В двух элементов AA).
Адаптер фантомного питания 2 отсека, с фантомным питанием +48 В, с питанием от батареи (2x 9 В) или с входящим в комплект поставки блоком питания 12 В постоянного тока (контактный мост Blackmagic Design ATEM Streaming Bridge; видео конвертер, который может принимать H.264 с любого ATEM Mini Pro и преобразовать его обратно в SDI и …
Разница в том, что фантомное питание составляет 48 В, а подключаемое питание может варьироваться от 3-5 В. Если вы подключите подключаемое устройство к источнику фантомного питания, есть большая вероятность, что вы его повредите. Plug-in-power изначально принадлежала Sony, а затем – SoundBlaster. Рекордеры Sony, скорее всего, будут поддерживать подключаемое питание.
Muslady 422A 4-канальный USB-интерфейс аудиосистемы Внешняя звуковая карта + фантомное питание 48 В Источник питания 5 В постоянного тока для компьютерного смартфона с USB-кабелем Характеристики: Компактная аудиосистема USB с высококачественным преобразованием АЦП / ЦАП 24 бит / 48 кГц и фантомом + 48 В power, который предназначен для меломанов, певцов, сетевых вещателей и так далее.2 входа MIC (XLR) и 2 LINE / INST (6,35 мм TRS) для …
Для подачи питания шины через порт [USB2.0] установите этот переключатель в положение [USB2 .0]. Для подачи питания через порт [5V DC] установите этот переключатель в положение [5V DC]. При использовании iPad установите этот переключатель в положение [5V DC]. Даже если вы установите источник питания на [5V DC], питание UR12 не будет включаться, пока он не будет подключен к
22 июля 2020 г. · Предполагая, что источник питания имеет достаточный ток для подачи, внутреннее питание Схема питания может также включать преобразователи постоянного тока в постоянный с повышением частоты для создания 48 В постоянного тока низкого тока для фантомного питания, необходимого для конденсаторных микрофонов.Эти преобразователи постоянного тока в постоянный ток вошли в игру и стали более популярными в последние годы, чем в прошлом.
Характеристики: Компактный 4-канальный цифровой микшерный пульт с 2 комбинированными входными разъемами XLR / TRS микрофон / гитара / линейный вход и 2 линейных моно / стереоразъема TRS 6,35 мм для подключения различных устройств. Каналы 1 и 2 с 2- регуляторы уровня входного эквалайзера (HIGH & LOW), FX send, PAN и MIC, а также встроенное фантомное питание 48 В для конденсаторного микрофона; канал 3/4 с PAN и регуляторами громкости…
Магазин WJ TOOL предлагает все виды DC. Новый водонепроницаемый 12 / 24V в 5V 3A 15W понижающий модуль преобразователя питания автомобиля, плата инвертора 300W DC 12V в AC 220V Шнур привода инвертора Трансформатор низкочастотный инвертор W315,600W DC 10V -60V to 12V 24V 36V 48V 80V 10A Преобразователь Step-up Блок питания -Y103 и другие В продаже, найдите лучший китайский null на Aliexpress.com
Led zeppelin bootleg cdsJul 22, 2020 · Предполагая, что блок питания имеет много Для подачи тока внутренняя схема источника питания может также включать преобразователи постоянного тока в постоянный с повышением частоты для создания 48 В постоянного тока низкого тока для фантомного питания, необходимого для конденсаторных микрофонов.Эти преобразователи постоянного тока в постоянный ток вошли в игру и стали более популярными в последние годы, чем в прошлом.
LT1611 Лист данных и информация о продукте
Особенности и преимущества
- Очень низкий уровень шума: 1 мВ P – P Пульсация на выходе
- –5 В при 150 мА от входа 5 В
- Лучшее регулирование, чем нагнетательный насос
- Эффективное выходное сопротивление: 0.14 Ом
- Использует крошечные конденсаторы и катушки индуктивности
- Внутренняя компенсация
- Работа с фиксированной частотой 1,4 МГц
- Низкий ток отключения: <1 мкА
- Low V CESAT Switch: 300 мВ при 300 мА
- Крошечный комплект SOT-23 с 5 выводами
Подробнее о продукте
LT1611 – это первый в отрасли инвертирующий 5-выводной преобразователь постоянного тока в постоянный ток SOT-23.Предназначенный для использования в небольших приложениях с низким энергопотреблением, он работает от входного напряжения всего 1,1 В и переключается на частоте 1,4 МГц, что позволяет использовать крошечные недорогие конденсаторы и катушки индуктивности высотой 2 мм или меньше. Его небольшой размер и высокая частота переключения позволяют полной функции преобразователя постоянного / постоянного тока занимать менее 0,25 квадратных дюймов площади печатной платы. Способный генерировать –5 В при 150 мА от источника питания 5 В или –5 В при 100 мА от источника питания 3 В, LT1611 заменяет нерегулируемые решения «подкачки заряда» во многих приложениях.
LT1611 работает в топологии инвертирования с двумя катушками индуктивности, которая фильтрует как входную, так и выходную стороны преобразователя постоянного / постоянного тока. Переключение с фиксированной частотой обеспечивает чистый выходной сигнал без низкочастотного шума, который обычно присутствует в решениях с подкачкой заряда. Ток покоя LT1611 без нагрузки составляет 3 мА, в то время как в выключенном состоянии ток покоя падает до 0,5 мкА. Переключатель 36 В позволяет дифференцировать от V IN до V OUT до 33 В.
LT1611 доступен в 5-выводном корпусе SOT-23.
Приложения
- Смещение головки MR
- Цифровая камера CCD Bias
- Смещение ЖК-дисплея
- Смещение полевого транзистора GaAs
- Преобразование положительных чисел в отрицательные
