34063 Схема включения с транзистором
Повышающие DC-DC преобразователи находят широкое применение в электронике. Они могут применяться как отдельные модули питания конкретных объектов, так и могут входить в часть электрической схемы. Например, можно поднять напряжение пятивольтного аккумулятора и питать от него через повышающий преобразователь нагрузку напряжением 12В (усилитель, лампу, реле и т.д.). Еще пример, в некоторых охранно-пожарных сигнализациях на линиях контроля около 30В постоянного тока, а сам блок контроля и управления работает от 12В, поэтому в последние внедряют повышающие преобразователи и они являются частью схемы блоков контроля и управления.
Микросхема МС34063 представляет собой импульсный конвертор, поэтому она обладает высокой эффективностью (КПД) и имеет три схемы включения (инверторную, повышающую и понижающую). В этой статье будет описан исключительно повышающий (Step Up) вариант.
МС34063 выполняется в корпусах DIP-8 и SO-8. Расположение выводов показано ниже.
Основные технические параметры MC34063.
Входное напряжение ………. от 3 до 40 Вольт
Выходное напряжение ………. от 1.25 до 38 Вольт
Максимальный ток на выходе ………. 1.5 Ампер
Максимальная частота ………. 100кГц
Максимальный ток на выходе это пиковый ток на внутреннем транзисторе и он значительно больше тока нагрузки, поэтому не стоит надеяться, что преобразователь будет держать 1.5A на выходе. Ниже представлен калькулятор, который позволит правильно посчитать ток.
Другую интересующую информацию по параметрам и внутреннему устройству микросхемы можно найти в Datasheet.
Схема повышающего DC-DC преобразователя на MC34063.
Опишу работу простыми словами. В микросхеме MC34063 есть генератор, генерирующий импульсы с определенной частотой. Генератор, взаимодействуя с другими узлами, управляет выходным транзистором, коллектор которого соединен с выводом 1, а эмиттер с выводом 2.
Когда выходной транзистор открыт, дроссель L1 заряжается входным напряжением через резистор R3.
После закрытия выходного транзистора, дроссель отключается от земли и в этот момент происходит его разряд (самоиндукция). Энергия дросселя уже с противоположной полярностью и большая по силе поступает на диод VD1. После выпрямления напряжения диодом, оно поступает на выход схемы, накапливаясь в конденсаторе C3. Помимо накопления, данный конденсатор сглаживает пульсации.
Схема конвертирует напряжение постоянного тока с 5В до 12В. Чуть ниже пойдёт речь об изменении номиналов элементов под нужные напряжения.
Резисторами R1 и R2 задается напряжение на выходе. Резистор R3 ограничивает выходной ток до минимума, при превышении определенной мощности.
Конденсатор C2 задает частоту преобразования.
Элементы.
Все резисторы мощностью 0.25Вт кроме R3 (0.5-1 Ватт).
В качестве L1 я взял готовый дроссель на 470мкГн, намотанный медным эмалевым проводом на гантель из феррита и отмотал три слоя, уменьшив тем самым индуктивность до 75мкГн (индуктивность больше расчетной допускается, а меньше нельзя).
Дроссель должен выдерживать пиковый выходной ток (в моем случае 1.5А).
Также можно взять кольцо из порошкового железа (жёлтого цвета) наружным диаметром 18мм, внутренним 8мм, толщиной 8мм и намотать медным проводом (диаметром 0.6мм и более) 30-40 витков (при 30 витках индуктивность получилась 55мкГн). Кольцо можно взять больше моего, но меньше не рекомендую.
Диод VD1- Шоттки, либо быстродействующий (типа SF, UF, MUR, HER и т.д.) на ток не менее 1А и обратное напряжение в два раза больше выходного (в моем случае 40В).
У микросхемы МС34063 есть отечественный аналог КР1156ЕУ5, они полностью взаимозаменяемы.
Расчет преобразователя на MC34063 под другое напряжение и ток.
Расчет займет не более одной минуты. Для этого необходимо воспользоваться On-line калькулятором расчета параметров МС34063.
Помимо номиналов программа высчитает пиковый выходной ток, и в случае его превышения выдаст сообщение.
Калькулятор считает минимальную индуктивность, поэтому ее можно брать с положительным запасом (произойдут незначительные изменения лишь в КПД).
Пару слов…
Расчетная частота (50кГц в моем случае) является минимальной и может значительно отличаться и изменяться в зависимости от входного напряжения и тока нагрузки.
При выходном токе 200мА происходит достаточно сильный нагрев микросхемы MC34063, и работать в таком режиме долгое время возможно не сможет.
Рекомендую использовать MC34063 в тех случаях, когда нужно питать слаботочную часть схемы или отдельную нагрузку током до 150-250мА, а для нагрузки 3-5А предлагаю обратить внимание на повышающие DC-DC преобразователи, построенные на базе UC3843 и UC3845.
Печатная плата повышающего преобразователя на MC34063 (из 5В в 12В) СКАЧАТЬ
“Наш мир погружен в огромный океан энергии, мы летим в бесконечном пространстве с непостижимой скоростью. Всё вокруг вращается, движется – всё энергия. Перед нами грандиозная задача – найти способы добычи этой энергии. Тогда, извлекая её из этого неисчерпаемого источника, человечество будет продвигаться вперёд гигантскими шагами” Никола Тесла (1891)
воскресенье, 26 июня 2016 г.
Микросхема MC34063 схема включения
Основные технические характеристики MC34063
- Широкий диапазон значений входных напряжений: от 3 В до 40 В;
- Высокий 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.
Структура схемы:
- Источник опорного напряжения 1,25 В;
- Компаратор, сравнивающий опорное напряжение и входной сигнал с входа 5;
- Генератор импульсов сбрасывающий RS-триггер;
- Элемент И объединяющий сигналы с компаратора и генератора;
- RS-триггер устраняющий высокочастотные переключения выходных транзисторов;
- Транзистор драйвера VT2, в схеме эмиттерного повторителя, для усиления тока;
- Выходной транзистор VT1, обеспечивает ток до 1,5А.
MC34063 повышающий преобразователь
Например я данную микросхему использовал чтобы получить 12 В питание интерфейсного модуля от ноутбучного порта USB (5 В), таким образом интерфейсный модуль работал когда работал ноутбук ему не нужен был свой источник бесперебойного питания.
Также имеет смысл использовать микросхему для питания контакторов, которым нужно более высокое напряжение, чем другим частям схемы.
Хотя MC34063 выпускается давно, но возможность работы от 3 В, позволяет её использовать в стабилизаторах напряжения питающихся от литиевых аккумуляторов.
Рассмотрим пример повышающего преобразователя из документации. Эта схема рассчитана на входное напряжение 12 В, выходное — 28 В при токе 175мА.
- C1 – 100 мкФ 25 В;
- C2 – 1500 пФ;
- C3 – 330 мкФ 50 В;
- DA1 – MC34063A;
- L1 – 180 мкГн;
- R1 – 0,22 Ом;
- R2 – 180 Ом;
- R3 – 2,2 кОм;
- R4 – 47 кОм;
- VD1 – 1N5819.
В данной схеме ограничение входного тока задается резистором R1, выходное напряжение определяется соотношением резистором R4 и R3.
Понижающий преобразователь на МС34063
Понизить напряжение значительно проще – существует большое количество компенсационных стабилизаторов не требующих катушек индуктивности, требующих меньшего количества внешних элементов, но и для импульсного преобразователя находиться работа когда выходное напряжение в несколько раз меньше входного, либо просто важен КПД преобразования.
В технической документации приводиться пример схемы с входным напряжение 25 В и выходным 5 В при токе 500мА.
- C1 – 100 мкФ 50 В;
- C2 – 1500 пФ;
- C3 – 470 мкФ 10 В;
- DA1 – MC34063A;
- L1 – 220 мкГн;
- R1 – 0,33 Ом;
- R2 – 1,3 кОм;
- R3 – 3,9 кОм;
- VD1 – 1N5819.
Данный преобразователь можно использовать для питания USB устройств. Кстати можно повысить ток отдаваемый в нагрузку, для этого потребуется увеличить емкости конденсаторов C1 и C3, уменьшить индуктивность L1 и сопротивление R1.
МС34063 схема инвертирующего преобразователя
Третья схема используется реже двух первых, но не менее актуальна. Для точного измерения напряжений или усиления аудио сигналов часто требуется двуполярное питание, и МС34063 может помочь в получении отрицательных напряжений.
В документации приводиться схема позволяющая преобразовать напряжение 4,5 .. 6.0 В в отрицательное напряжение -12 В с током 100 мА.
Идея создания этого преобразователя возникла у меня после покупки нетбука Asus EeePC 701 2G. Маленький, удобный, гораздо мобильнее огромных ноутбуков, в общем, красота, да и только. Одна проблема — надо постоянно подзаряжать. А поскольку единственный источник питания, который всегда под рукой — это автомобильный аккумулятор, то естественно возникло желание заряжать нетбук от него. В ходе экспериментов обнаружилось, что сколько нетбуку не дай, — больше 2 ампер он все равно не возьмет, то есть регулятор тока, как в случае зарядки обычных аккумуляторов, нафиг не нужен. Красота, нетбук сам разрулит сколько тока потреблять, следовательно, нужен просто мощный понижающий преобразователь с 12 на 9,5 вольт, способный
выдать нетбуку требуемые 2 ампера.
За основу преобразователя была взята хорошо известная и широко доступная микросхема MC34063. Поскольку в ходе экспериментов типовая схема с внешним биполярным транзистором зарекомендовала себя мягко скажем не очень (греется), было решено прикрутить к этой микрухе p-канальный полевик (MOSFET).
Катушку на 4..8 мкГн можно взять со старой материнской платы. Видели, там есть кольца, на которых толстыми проводами по несколько витков намотано? Ищем такую, на которой 8..9 витков одножильным толстым проводом — как раз самое то.
Все элементы схемы рассчитываются по типовой методике, так же, как и для преобразователя без внешнего транзистора, единственное отличие — Vsat нужно посчитать для используемого полевого транзистора. Сделать это очень просто: Vsat=R*I, где R — сопротивление транзистора в открытом состоянии, I — протекающий через него ток.
Для IRF4905 R=0,02 Ом, что при токе 2,5А дает Vsat=0,05В. Что называется, почувствуйте разницу. Для биполярного транзистора эта величина составляет не менее 1В. Как следствие — рассеиваемая мощность в открытом состоянии в 20 раз меньше и минимальное входное напряжение схемы на 2 вольта меньше!
Как мы помним, для того, чтобы р-канальный полевик открылся — надо подать на затвор отрицательное относительно истока напряжение (то есть подать на затвор напряжение, меньше напряжения питания, т.к. исток у нас подключен к питанию). Для этого нам и нужны резисторы R4, R5. Когда транзистор микросхемы открывается — они образуют делитель напряжения, который и задает напряжение на затворе. Для IRF4905 при напряжении исток-сток 10В для полного открытия транзистора достаточно подать на затвор напряжение на 4 вольта меньше напряжения истока (питания), UGS = -4В (хотя вообще-то правильнее посмотреть по графикам в даташите на транзистор сколько нужно конкретно при вашем токе). Ну и кроме того, сопротивления этих резисторов определяют крутизну фронтов открытия и закрытия полевика (чем меньше сопротивление резисторов — тем круче фронты), а также протекающий через транзистор микросхемы ток (он должен быть не более 1,5А).
В общем-то, радиатор можно было даже поменьше взять — преобразователь греется незначительно. КПД данного устройства около 90% при токе 2А.
Вход соединяете с вилкой для прикуривателя, выход — со штекером для нетбука.
Если не страшно, то можете вместо резистора Rsc просто поставить перемычку, как видите, лично я так и сделал, главное ничего не коротнуть, а то бумкнет 🙂
Скачать плату в формате Sprint-Layout 5.0. Плата разведена под использование SMD резисторов и конденсатора C1. Да, и еще одно. Эта печатка не для того, чтобы её утюгом переносить, а чтобы дырочки наметить. Рисуйте маркером на плате, причем рисуйте дороги потолще, чтобы теплоотвод был получше. На чертеже показан вид сверху (со стороны деталей).
Если достать р-канальный полевик — проблема, читайте как собрать понижающий DC/DC преобразователь 12/9,5В 2,5А на микросхеме MC34063 с внешним n-канальным полевиком (MOSFET). С N-канальником, кстати, понижайка ещё лучше получается.
Пересчитав описанный выше конвертер на другие выходные напряжения и токи, можно изготовить автомобильные зарядные устройства и для других нетбуков.
Кроме того, хотелось бы добавить, что типовая методика совсем не идеальна в плане расчётов и ничего не объясняет, поэтому если вы хотите реально понять как всё это работает и как правильно рассчитывается, то рекомендую прочитать вот эту трилогию о понижающих преобразователях напряжения.
34063Api даташит на русском – Морской флот
MC34063 datasheet по-русски.
Рынок электроники сегодня предоставляет много вариантов микросхем для стабилизации и преобразования напряжения. Я остановлюсь на самом пожалуй распространенном контроллере серии 34063. Эта микросхема хороша тем что она доступна, на её базе легко изучить устройство и работу шим контроллеров. Сама микросхема копеечная так что если в ходе работы вы спалите пару штук, то будет не жалко. Для MC34063 есть в сети много удобных калькуляторов где легко рассчитать нужные параметры вашего устройства.
У MC34063 масса аналогов, и даже есть отечественный – КР1156ЕУ5.
Диапазон рабочих напряжений MC34063 от 3 до 40 вольт.
Коммутируемый ток ключа MC34063 до 1.5 А.
Данный контроллер почти так же популярен как таймер 555 серии.
Собирая данное устройство вы получите массу опыта в налаживании подобных устройств и в дальнейшем перейдёте к более сложным схемам.
Для запуска контроллера в работу потребуется сама микросхема MC34063, индуктивность, диод, пару конденсаторов на 100 – 500 мкф, и 3 – 4 резистора.
Теперь о том как это всё работает:
Смотрим на 1 схему step-down, это работает почти как обычный шим стабилизатор.
Данное включение MC34063 реализует только понижение входного напряжения !
При уравнивании или снижении входного напряжения ниже заданного выходного, ключевой транзистор открывается и мы имеем прямой переток напряжения через ключ и индуктивность к выходу устройства.
Индуктивность и емкость в выходной цепи образуют фильтр.
При открытии ключа дроссель набирает энергию. При закрытии ключа микросхемы, обратная ЭДС дросселя фильтра разряжается через диод и конденсатор Co. Данный цикл постоянно повторяется с заданной частотой. Такая схема хорошо подходит для того что бы снизить напряжение например с 12- 9 вольт на 5 или 3.3 вольта. Есть вариант поставить для этих целей обычный стабилизатор типа 7805. Но это не очень практично.
Допустим вы снижайте напряжение батареи крона через линейный стабилизатор до 5 вольт, тут вы теряйте на нагреве стабилизатора почти 50% энергии, а если вам нужно 3.3 вольта то на нагрев уйдёт уже 70%, это уже не лезет ни в какие ворота .
А если то же самое проделать с шим контроллером то потери упадут до 13%,
плюс радиатор вам не понадобится. КПД данного вида преобразователя 87%.
В реалии при замере у меня MC34063 в работе кушает 2-3 мА. По паспорту 4 мА, что возможно так же зависит от производителя микросхемы.
Едем дальше. Стабилизирует схема выходное напряжение, с помощью делителя на двух резисторах R1;R2 подключенных к 5 выводу микросхемы. Как только напряжение на 5 выводе превысит 1.25 вольта, компаратор переключит тригер и ключ микросхемы закроется. Так ограничивается рост напряжения на выходе устройства.
Меняя номиналы этих резисторов можно задавать напряжение выхода.
На практике часто ставится переменный резистор, средняя точка которого идёт к 5 выводу MC34063, а крайние выводы подключаются один к земле другой к выходному напряжению.
Резистор Rsc между 7 и 6 выводами задаёт максимальный ток ключа микросхемы. Защита срабатывает когда между выводами 7 и 6 напряжение подымается более 0.3 вольта.
На 3 выводе MC34063 стоит конденсатор задающий частоту внутреннего генератора.
Максимальная частота по паспорту 100 кГц. Чем меньше индуктивность тем больше нужно частоту и наоборот.
Теперь рассмотрим схему 2 включения MC34063, Step-Up.По нашему, это преобразователь на обратной ЭДС .
MC34063API Повышающий/ понижающий преобразователь напряжения , в корпусе DIP8.
Маркировка на корпусе микросхемы 34063API , 34063 , MC34063, MC34063AP, MC34063AP1,MC34063AP1G
Полные аналоги MC33063A, NCV33063A, IP34063
Тип преобразователя step-down, step-up, inverting (повышающий, понижающий, инвертирующий)
Диапазон входных напряжений, В 3. 40
Диапазон выходных напряжений, В 1,25. 38
Максимальный выходной ток, А 1,5
Рабочая частота,кГц 42
Температурный диапазон, C -40…85
Тип корпуса DIP8
В datasheet помимо нескольких вариантов принципиальных схем включения микросхемы имеются и чертежи печатных плат.
Номер в каталоге : 34063API
Function : Switching N-CHANNEL Power MOSFET
Производитель : On Semiconductor, Motorola
The MC34063A Series is a monolithic control circuit containing the primary functions required for DC−to−DC converters. These devices consist of an internal temperature compensated reference, comparator, controlled duty cycle oscillator with an active current limit circuit, driver and high current output switch. This series was specifically designed to be incorporated in Step−Down and Step−Up and Voltage−Inverting applications with a minimum number of external components. Refer to Application Notes AN920A/D and AN954/D for additional design information.
34063API даташит PDF Download
Другие с той же файл данные : MC34063A, MC33063A, SC34063A, SC33063A, NCV33063A
| Рис. Структурная схема MC34063A (русский datasheet) | Рис. Структурная схема MC34063A (английский datasheet) |
В схеме применен усиливающий ключ – высоковольтный полевой транзистор MOSFET STP6NK60Z. Устройство предназначено для входного питания напряжением 12 В. Выходное напряжения порядка 150 В с максимальным током нагрузки 3 мА.
Выходную мощность преобразователя можно увеличить, применив резистор R2 меньшего значения. При величине этого резистора на уровне 1 Ом, сила выходного тока вырастет примерно до 8 мА.
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.
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.
Мне на просторах интернета попалась схемка автора Ahtoxa с заменой микросхемы КРЕН5 на маленькую платку с МС34063, собранную с небольшими изменениями по даташиту по току до 0,5 А. Дело в том, что иногда бывает необходимость поставить стабилизатор без громоздкого радиатора при большом входном напряжении. И потому такой вариант вполне мог бы быть применим. Известно, что микросхема LM7805 является линейным стабилизатором напряжения,то есть всё лишнее напряжение она высаживает на себе. И при входном напряжении 12 В, она вынуждена обеспечивать на себе падение напряжения в 7 вольт. Умножьте это на ток хотя бы в 100 мА, и получите уже 0.7 Вт лишней рассеиваемой мощности. При чуть больших токах или разнице между входным и выходным напряжениями без большого теплоотвода уже не обойтись.
Простая и регулируемая схемы МС34063
Автор не стал делиться печатной платой, поэтому разработал свой похожий вариант. Скачать его вместе с докуметацией и другими нужными для сборки файлами можно в общем архиве.
Стабилизатор отлично работает. Собирал неоднократно. Правда отличия от даташита не в лучшую сторону. Ограничительный резистор ставить настоятельно рекомендуется. Иначе при наличии на выходе больших емкостей, может вызвать пробой внутри микросхемы. Включение паралельно двух диодов не оправдано. Лучше ставить один по мощнее. Хотя для тока 500 мА и такого с гловой хватит. Для больших токов, желательно ставить внешний транзистор. Хотя микросхема по даташиту и рассчитана на 1,5 А, но рабочий ток больше 500 мА не рекомендуется.
Далее ещё получилось подкорректировать печатку, ток уже можно будет до 1 А поднимать, плюс регулировка выхода. Катушка L1 паяется со стороны печатных проводников.
А вот как регулятор будет выглядеть на платке: дроссель, резистор и SMD конденсатор на этом фото пока не установлены, но в принципе всё удобно и компактно уместилось. Испытания в конечном итоге прошли успешно. Автор материала Igoran.
Обсудить статью СТАБИЛИЗАТОР НА МИКРОСХЕМЕ МС34063
Схема и конструкция простейшего светодиодного фонарика с питанием от пальчикового аккумулятора 1,2В.
Новая оригинальная игрушка – большая летающая рыба на радиоуправлении. Описание работы и видео по сборке девайса.
Маленький самодельный паяльник из резистора, для пайки микросхем и ремонта мобильных телефонов.
Alex_EXE » Понижающий DC-DC преобразователь на MC34063
Внимание! Статья отправлена на доработку.
Очень часто встаёт вопрос о том, как получить требуемое для схемы питание напряжение, имея источник с отличным от требуемого напряжения. Такие задачи делятся на две: когда: нужно уменьшить или увеличить напряжение до заданного. В этой статье будет рассмотрен первый вариант.
Как правило, можно применить линейный стабилизатор, но у него будут большие потери по мощности, т.к. разность в напряжениях он будет преобразовывать в тепло. Здесь на помощь приходят импульсные преобразователи. Вашему вниманию предлагается простенький и компактный преобразователь на MC34063.
Вид преобразователя
Эта микросхема очень универсальна, на ней можно реализовывать понижающие, повышающие и инвертирующие преобразователи с максимальным внутренним током до 1,5А. Но в статье рассмотрен только понижающий преобразователь, остальные будут рассмотрены позже.
Размеры получившегося преобразователя – 21х17х11 мм. Такие размеры получилось из-за использования совместно выводных и SMD деталей.
Преобразователь содержит всего 9 деталей.
Схема
Детали в схеме рассчитаны на 5В с ограничение тока 500мА, с пульсацией 43кГц и 3мВ. Входное напряжение может быть от 7 до 40 вольт.
За выходное напряжение отвечают резисторный делитель на R2 и R3, если их заменить подстроечным резистором где-то на 10 кОм, то можно будет задавать требуемое выходное напряжение. За ограничение тока отвечает резистор R1. За частоту пульсаций отвечают конденсатор C1 и катушка L1, за уровень пульсаций конденсатор C3. Диод может быть заменён на 1N5818 или 1N5820. Для расчёта параметров схемы есть специальный калькулятор — http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml, где стоит только задать требуемые параметры, он так же может рассчитать схемы и параметры преобразователей нерассмотренных двух типов.
Вид сзади
Платы
Было изготовлено 2 печатные платы: слева – с делителем напряжения на делителе напряжения, выполненном на двух резисторов типоразмера 0805, справа с переменным резистором 3329H-682 6,8кОм. Микросхема MC34063 в корпусе DIP, под ней два чип танталовых конденсатора типоразмера – D. Конденсатор C1 –типоразмера 0805, диод выводной, резистор ограничения тока R1 – на пол вата, при малых токах, меньше 400 мА, можно поставить резистор меньшей мощности. Индуктивность CW68 22мкГн, 960мА.
Осциллограммы пульсаций, R огранич = 0,3 Ом
На этих осциллограммах показаны пульсации: слева – без нагрузки, справа – с нагрузкой в виде сотового телефона, ограничивающий резистор 0,3 Ом, снизу с той же нагрузкой, но ограничивающий резистор на 0,2 Ом.
Осциллограмма пульсации, R огранич = 0,2 Ом
Снятые характеристики (замерены не все параметры), при входном напряжении 8,2 В.
Применение
Этот адаптер был изготовлен для подзарядки сотового телефона и питания цифровых схем в походных условиях.
Схема с переменны резистором
В статье была приведена плата с переменным резистором в качестве делителя напряжения, размешаю к ней и соответствующею схему, отличие от первой схемы только в делителе.
Скачать печатки в формате Sprint Layout
Схема обновлена 15 марта 2011 года
| Рис. Структурная схема MC34063A (русский datasheet) | Рис. Структурная схема MC34063A (английский datasheet) |
Выбор номинала резисторов производится из расчета, что на входе компаратора (вывод 5) должно быть напряжение равное 1,25 В. Вычислить сопротивление резисторов для схемы можно используя несложную формулу:
Поэтому будем рассматривать только первые два варианта использования микросхемы MC34063A.
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.
“Наш мир погружен в огромный океан энергии, мы летим в бесконечном пространстве с непостижимой скоростью. Всё вокруг вращается, движется – всё энергия. Перед нами грандиозная задача – найти способы добычи этой энергии. Тогда, извлекая её из этого неисчерпаемого источника, человечество будет продвигаться вперёд гигантскими шагами” Никола Тесла (1891)
воскресенье, 26 июня 2016 г.
Микросхема MC34063 схема включения
Основные технические характеристики MC34063
- Широкий диапазон значений входных напряжений: от 3 В до 40 В;
- Высокий 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.
Структура схемы:
- Источник опорного напряжения 1,25 В;
- Компаратор, сравнивающий опорное напряжение и входной сигнал с входа 5;
- Генератор импульсов сбрасывающий RS-триггер;
- Элемент И объединяющий сигналы с компаратора и генератора;
- RS-триггер устраняющий высокочастотные переключения выходных транзисторов;
- Транзистор драйвера VT2, в схеме эмиттерного повторителя, для усиления тока;
- Выходной транзистор VT1, обеспечивает ток до 1,5А.
MC34063 повышающий преобразователь
Например я данную микросхему использовал чтобы получить 12 В питание интерфейсного модуля от ноутбучного порта USB (5 В), таким образом интерфейсный модуль работал когда работал ноутбук ему не нужен был свой источник бесперебойного питания.
Также имеет смысл использовать микросхему для питания контакторов, которым нужно более высокое напряжение, чем другим частям схемы.
Хотя MC34063 выпускается давно, но возможность работы от 3 В, позволяет её использовать в стабилизаторах напряжения питающихся от литиевых аккумуляторов.
Рассмотрим пример повышающего преобразователя из документации. Эта схема рассчитана на входное напряжение 12 В, выходное — 28 В при токе 175мА.
- C1 – 100 мкФ 25 В;
- C2 – 1500 пФ;
- C3 – 330 мкФ 50 В;
- DA1 – MC34063A;
- L1 – 180 мкГн;
- R1 – 0,22 Ом;
- R2 – 180 Ом;
- R3 – 2,2 кОм;
- R4 – 47 кОм;
- VD1 – 1N5819.
В данной схеме ограничение входного тока задается резистором R1, выходное напряжение определяется соотношением резистором R4 и R3.
Понижающий преобразователь на МС34063
Понизить напряжение значительно проще – существует большое количество компенсационных стабилизаторов не требующих катушек индуктивности, требующих меньшего количества внешних элементов, но и для импульсного преобразователя находиться работа когда выходное напряжение в несколько раз меньше входного, либо просто важен КПД преобразования.
В технической документации приводиться пример схемы с входным напряжение 25 В и выходным 5 В при токе 500мА.
- C1 – 100 мкФ 50 В;
- C2 – 1500 пФ;
- C3 – 470 мкФ 10 В;
- DA1 – MC34063A;
- L1 – 220 мкГн;
- R1 – 0,33 Ом;
- R2 – 1,3 кОм;
- R3 – 3,9 кОм;
- VD1 – 1N5819.
Данный преобразователь можно использовать для питания USB устройств. Кстати можно повысить ток отдаваемый в нагрузку, для этого потребуется увеличить емкости конденсаторов C1 и C3, уменьшить индуктивность L1 и сопротивление R1.
МС34063 схема инвертирующего преобразователя
Третья схема используется реже двух первых, но не менее актуальна. Для точного измерения напряжений или усиления аудио сигналов часто требуется двуполярное питание, и МС34063 может помочь в получении отрицательных напряжений.
В документации приводиться схема позволяющая преобразовать напряжение 4,5 .. 6.0 В в отрицательное напряжение -12 В с током 100 мА.
Преобразователь на MC34063 рассчет calculate
Опубликовано: 12.11.2015 Автор: Александр
Специализированная микросхема MC34063 представляет собой интегральный DC-DC преобразователь напряжения. Рассмотрим схему включения MC34063.
Для статьи как сделать фонарь – прожектор. Как из 3 – вольтового аккумулятора получить 220 вольт и 6 ватт с помощью десятка деталек не покупая инвертер
http://www.how.net.ua/ В микросхеме есть все необходимое, чтобы с минимальным количеством деталей реализовать повышающий, понижающий и инвертирующий преобразователь напряжений. Такие преобразователи могут и используются очень часто в радиотехнике: источники питания, драйверы для светодиодов, стабилизаторы и везде, где необходимо получить другое напряжение, отличное от источника тока.
MC34063 очень распространена так как стоимость ее низка (порядка 2 центов за штуку) и простота схемы позволяет без затрат собрать готовый работающий преобразователь. Эта микросхема позволяет преобразовывать напряжение от 3В до 40В, ток коммутации внутреннего ключа до 1А. При необходимости увеличить ток и/или напряжение можно установить внешний транзистор.
Внутри MC34063 выглядит так:
Как видим, внутри располагается источник опорного напряжения 1.25В, которые подаются на суммирующий вход компаратора. На вычитающий вход (нога 5) подается выходное напряжение через делитель. Как только выходное напряжение превысит уровень, при котором с делителя будет больше 1.25В, выход компаратора остановит генерацию ШИМ. Напряжение на выходе понизится, и ШИМ опять запустится. Точность регулирования составляет порядка 2%.
Также в микросхеме имеется интегрированный транзисторный ключ. Особенностью можно считать имеющийся ограничитель тока (нога 7) . На этот вход подается напряжение к токового шунта, при превышении при работе определенного значения (300 мВ), остановится внутренний генератор и схема выключится. Полезная вещь, чтобы не сгорела часть схемы или сама микросхема MC34063.
Более подробно описано в даташите MC34063. Существует, конечно, большое количество аналогов данной микросхемы, например, LM2596, готовыми преобразователями которой, завален весь китайский интернет. Моторола MC34063 или Российский аналог К1156ЕУ5 – более надежные изделия. За все испытания сжег только одну и то случайно подав 200 вольт вместо 40. Кто говорит старье или не работает тот хочет барахло впарить либо ниасилил.
Для статьи как сделать фонарь – прожектор. Как из 3 – вольтового аккумулятора получить 220 вольт и 6 ватт с помощью десятка деталек не покупая инвертер
В заключении хочу представить действующий онлайн калькулятор для расчета преобразователя напряжения MC34063.
Онлайн калькулятор MC34063
Рассмотрим типовую схему повышающего DC/DC конвертера на микросхемах 34063:
Выводы микросхемы:
- SWC (switch collector) — коллектор выходного транзистора
- SWE (switch emitter) — эмиттер выходного транзистора
- Tc (timing capacitor) — вход для подключения времязадающего конденсатора
- GND — земля
- CII (comparator inverting input) — инвертирующий вход компаратора
- Vcc — питание
- Ipk — вход схемы ограничения максимального тока
- DRC (driver collector) — коллектор драйвера выходного транзистора (в качестве драйвера выходного транзистора также используется биполярный транзистор)
Элементы:
L1 — накопительный дроссель. Это, в общем-то, элемент преобразования энергии.
С1 — времязадающий конденсатор, он определяет частоту преобразования. Максимальная частота преобразования для микросхем 34063 составляет порядка 100 кГц.
R2, R1 — делитель напряжения для схемы компаратора. На неинвертирующий вход компаратора подается напряжение 1,25 В от внутреннего регулятора, а на инвертирующий вход — с делителя напряжения. Когда напряжение с делителя становится равным напряжению от внутреннего регулятора — компаратор переключает выходной транзистор.
C2, С3 — соответственно, выходной и входной фильтры. Емкость выходного фильтра определяет величину пульсаций выходного напряжения. Если в процессе расчётов получается, что для заданной величины пульсаций требуется очень большая емкость, можно расчет сделать для бо’льших пульсаций, а потом использовать дополнительный LC-фильтр. Ёмкость С3 обычно берут 100 … 470 мкФ.
Rsc — токочувствительный резистор. Он нужен для схемы ограничения тока. Максимальный ток выходного транзистора для MC34063 = 1.5А, для AP34063 = 1.6А. Если пиковый переключаемый ток будет превышать эти значения, то микросхема может сгореть. Если точно известно, что пиковый ток даже близко не подходит к максимальным значениям, то этот резистор можно не ставить.
R3 — резистор, ограничивающий ток драйвера выходного транзистора (максимум 100 мА). Обычно берется 180, 200 Ом.
Порядок расчёта:
- Выбирают номинальные входное и выходное напряжения: Vin, Vout и максимальный выходной ток Iout.
- 2) Выбирают минимальное входное напряжение Vin(min) и минимальную рабочую частоту fmin при выбранных Vin и Iout.
- Рассчитывают значение (ton+toff)max по формуле (ton+toff)max=1/fmin, ton(max) — максимальное время, когда выходной транзистор открыт, toff(max) — максимальное время, когда выходной транзистор закрыт.
- Рассчитывают отношение ton/toff по формуле ton/toff=(Vout+VF-Vin(min))/(Vin(min)-Vsat), где VF — падение напряжения на выходном фильтре, Vsat — падение напряжения на выходном транзисторе (когда он находится в полностью открытом состоянии) при заданном токе. Vsat определяется по графикам, приведенным в документации на микросхему (или на транзистор, если схема с внешним транзистором). Из формулы видно, что чем больше Vin, Vout и чем больше они отличаются друг от друга — тем меньшее влияние на конечный результат оказывают VF и Vsat, так что если вам не нужен суперточный расчет, то я бы посоветовал, уже при Vin(min)=6-7 В, смело брать VF=0, Vsat=1,2 В (обычный, средненький биполярный танзистор) и не заморачиваться.
- Зная ton/toff и (ton+toff)max решают систему уравнений и находят ton(max).
- Находят емкость времязадающего конденсатора С1 по формуле: C1 = 4.5*10-5*ton(max).
- Находят пиковый ток через выходной транзистор: IPK(switch)=2*Iout*(1+ton/toff). Если он получился больше максимального тока выходного транзистора (1.5 …1.6 А), то преобразователь с такими параметрами невозможен. Нужно либо пересчитать схему на меньший выходной ток ( Iout) , либо использовать схему с внешним транзистором.
- Рассчитывают Rsc по формуле: Rsc=0,3/IPK(switch).
- Рассчитывают минимальную емкость конденсатора выходного фильтра:
- С2=Iout*ton(max)/Vripple(p-p), где Vripple(p-p) — максимальная величина пульсаций выходного напряжения. Разные производители рекомендуют умножать полученное значение на коэффициент от 1 до 9. Берётся максимальная ёмкость из ближайших к расчётному стандартных значений.
- Рассчитывают минимальную индуктивность дросселя:
L1(min)=ton(max)*(Vin(min)-Vsat)/IPK(switch). Если получаются слишком большие C2 и L1, можно попробовать повысить частоту преобразования и повторить расчет. Чем выше частота преобразования — тем ниже минимальная емкость выходного конденсатора и минимальная индуктивность дросселя.
- Сопротивления делителя рассчитываются из соотношения Vout=1,25*(1+R2/R1).
Online-калькулятор для расчёта преобразователя – по формулам из заводского описания Моторола:
(для правильности расчётов используйте в качестве десятичной точки точку, а не запятую)
1) Исходные данные:
(если вы не знаете значения Vsat, Vf, Vripple(p-p) , то расчёт будет сделан для Vsat=1.2 В, Vf=0 В, Vripple(p-p)=50 мВ)
2) Расчётные данные:
Описание принципов функционирования микросхем импульсных регуляторов серии 34063
34063api схема включения плата – riechongai.htmlguru.cz
34063api схема включения плата – riechongai.htmlguru.cz34063api схема включения плата
27 янв 2016 Микросхема MC34063 схема включения МС34063 схема инвертирующего преобразователя уважаемые, может есть микросхема в мою готовую плату на основе 34063, которая выдержит нагрузку поболше. 16 сен 2011 Возможности организовать теплоотвод так же не будет, схема будет герметизирована. Линейные Все зависит от схемы включения. Источник Вот там прикольное исполнение в СМД с разведенной платой в layout 6.0 sda.dp.ua/index.php/component/content/article/14-razrab/26-34063.html. Скачать Микросхема 34063api схема включения. 19 янв 2015 В этой схеме дроссель накапливает энергию при открытом ключе, а после Файл печатной платы, схема, даташит. сигнал, 33063ap1 схема включения , dc dc 34063, преобразователь на мс34063 печатка смд. Схемы и радиоэлектроника: СТАБИЛИЗАТОР НА МИКРОСХЕМЕ МС34063, Схемы Автор не стал делиться печатной платой, поэтому разработал свой похожий вариант. Включение паралельно двух диодов не оправдано. 25 авг 2013 Рис. Структурная схема MC34063A (русский datasheet), Рис. Структурная Опорное напряжение токового входа микросхемы 34063. Работу схемы рассказывать нет смысла, думаю, она очевидна, для этого, в этом его включении, требуется подать на затвор импульс амплитудой выше, Конструктивно плата рассчитана для корпуса купленного в «Чип и Дип»:. 20 дек 2010 Детали в схеме рассчитаны на 5В с ограничение тока 500мА, с пульсацией 43кГц и 3мВ. Было изготовлено 2 печатные платы: слева – с делителем на -5В, в даташите есть рекомендуемая схема включения. 12 авг 2016 Электрическая полная схема коммутатора “Driver of MC34063 3in1 – ver 08. Максимальная частота преобразования для микросхем 34063 (Сооs) и паразитной индуктивности (разводка платы или от катушки).
Links to Important Stuff
Links
© Untitled. All rights reserved.
MC34063 Схема стабилизатора переключения стабильной батареи
Это схема стабилизатора напряжения 12 В стабильной батареи , использующая MC34063. Используем его на батарею 12В . Его выходное напряжение стабильно составляет 12 В. Хотя входное напряжение меняется от 5В до 13В.
Это импульсный источник питания . Таким образом, он имеет высокий КПД более 90%. В приведенной ниже схеме используется MC34063 и несколько компонентов. Таким образом, мы можем легко строить с помощью дешевых.
Используйте такую простую схему IC-MC34063, регулируемый VR1 для эффективности управления при 12В 600 мА
MC34063 – очень полезный чип.Это микросхема преобразователя постоянного тока . Мы можем использовать его как понижающий преобразователь, повышающий преобразователь или инвертор.
Таким образом, он может работать как повышающий преобразователь , понижающий преобразователь. И инвертор с комбинацией повышающей или понижающей функции.
Часто мы встречаем его на многих устройствах, таких как автомобильные зарядные устройства , например, для регулируемых уровней напряжения.
MC34063 может работать при входном напряжении 3– 40 В , а выходное напряжение регулируется .
Его выходной ток до 1,5 А .
И он может переключать питание на частотах до 100 кГц.
Даташит на микросхему MC34063. Мы можем увидеть это по следующей ссылке: MC34063 Switching Regulator Datasheet.
Это 8-контактный чип. Таким образом, его размер такой же, как у IC-555.
Распиновка MC34063.
Работа схемыВ схеме выше. В этой схеме используется несколько компонентов. Мы приехали посмотреть на это.
Прежде всего, запитать эту микросхему, подключив + V к выводу 6 VCC, а вывод 4 к земле.
Далее устанавливается мощность для микросхемы. После этого входное напряжение, к VCC и земле. Заодно подключаем конденсатор 100мкФ. Он отфильтрует лишний шум от источника питания.
Затем контакт 2 подключен к базе внутренних транзисторов-Q1- TIP31 на землю.
Вывод 3 – это конденсатор синхронизации-C2. Он определяет скорость переключения схемы.
Вывод 5 – инвертирующий вывод компаратора.
Напряжение неинвертирующего терминала равно 1.25В от внутреннего регулятора напряжения .
К инвертирующему выводу подключаем цепь резисторов, состоящую из 2 резисторов. Они определяют коэффициент усиления компаратора операционного усилителя по формуле VOUT = 1,25 В (1 + R4 / R3).
Поскольку нам нужно выходное напряжение 12 В., R3 = 1,5 кОм и R4 = 12 кОм.
Мы используем потенциометр VR1 для регулировки КПД при 12 В 600 мА
Вот как схема имеет функцию повышения.
И это классический импульсный источник питания, использующий микросхему MC34063 в качестве повышающего преобразователя или повышающего преобразователя.
Также импульсный блок питания 12 В
Что еще? Вы можете посмотреть другие схемы питания: Нажмите здесь
ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ
Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .
MC34063A Распиновка микросхемы преобразователя постоянного тока в постоянный, эквивалент, схема и техническое описание
Микросхема преобразователя постоянного тока MC34063A
Микросхема преобразователя постоянного тока MC34063A
Микросхема преобразователя постоянного тока MC34063A
Распиновка микросхемы MC34063
нажмите на изображение для увеличения
Конфигурация выводов MC34063Номер контакта | Имя контакта | Описание |
1 | Выключатель коллектор | Вывод коллектора внутренних транзисторов (вывод выходного напряжения) |
2 | Переключатель излучателя | Вывод эмиттера внутренних транзисторов |
3 | Конденсатор времени | Подключение к конденсатору, определяющему частоту коммутации |
4 | Земля | Подключено к земле |
5 | Инвертирующий вход компаратора | Используется для установки выходного напряжения |
6 | Vcc | На этот вывод подается входное напряжение |
7 | Ipeak Sense | Используется для установки выходного тока |
8 | Сборщик драйверов | Коллектор коммутирующего транзистора |
- ИС преобразователя постоянного тока в постоянный (понижающий, повышающий и инверторный)
- Входное напряжение: от 3 В до 40 В
- Регулируемое выходное напряжение от 1.От 25 В до 40 В
- Максимальный ток: 1,5 А (максимум)
- Частота переключения: 100 кГц
- Ограничение тока короткого замыкания
- Ток коллектора драйвера: 100 мА
- Точность внутреннего эталона: 2%
Альтернативные контроллеры постоянного и переменного тока
UCC25600, LM2596, MCP16252, TC7660
MC34063A ЭквивалентACT4514, CS51411, TS2580
Где использовать MC34063AMC34063A – это преобразователь постоянного тока IC , который обычно используется для проектирования цепей понижающего (понижающего), повышающего (повышающего) или инверторного (постоянного тока в переменный).Это промышленный стандарт ИС, который можно найти в зарядных устройствах для автомобильных телефонов, чтобы регулировать напряжение 5 В для мобильных телефонов. Поскольку регулирование происходит посредством переключения, оно более эффективно, чем линейные схемы.
Входное напряжение для ИС составляет от 3 В до 40 В, выходное напряжение может варьироваться от 1,25 В до 40 В, а максимальный выходной ток может достигать 1,5 А. Поэтому, если вы ищете преобразователь постоянного тока конструкции с указанными выше характеристиками, то MC34063A может быть вам интересен.
Как использовать MC34063AКак было сказано ранее, MC34063A можно использовать для создания понижающей, повышающей или инверторной схем.Пример схемы приложения для всех трех можно найти в техническом описании MC34063A .
Для работы ИС требуется минимальное количество компонентов. Между контактами 1 и 2 находится пара транзисторов, которые переключаются для регулирования необходимого выходного напряжения. Контакт 3 подключен к конденсатору, который определяет частоту переключения ИС. Выходное напряжение задается путем формирования делителя потенциала на выводе 5. Формулы для расчета выходного напряжения могут быть представлены следующим образом.
Vout = 1,25 (1 + R8 / R7)
Пример схемы MC34063A для понижающей и повышающей схемы с использованием микросхемы MC3463A IC показан ниже.
В двух вышеупомянутых схемах повышающий преобразователь предназначен для преобразования 12 В в 28 В с номинальным током 125 мА, а понижающий преобразователь используется для преобразования 25 В в 28 В с номинальным током 500 мА. Существуют также варианты ограничения выходного тока и установки частоты переключения с использованием приведенных ниже формул в таблице, также доступных в техническом описании MC34063A , ссылка на который приведена ниже.
Приложения- Бытовая электроника
- Питьевые зарядные устройства
- Медицинское оборудование
- Цепи с батарейным питанием
- Контрольно-измерительные приборы
Частота
– MC34063A: Зачем я разгоняю этот чип?
Я решил получить некоторый опыт работы с преобразователями постоянного тока в постоянный и приобрел преобразователь постоянного тока в постоянный ток Onsemi MC34063A.Из документации у меня есть таблица данных, примечание по применению AN920 и таблица Excel. В таблице данных упоминается еще одно указание по применению, AN954 / D, но я не могу нигде его найти.
Идея заключалась в понижении 12 В до 5 В с токами до 500 мА и пульсациями 50 мВ. Итак, я прочитал формулы в таблице данных, примечании к применению и таблице и сделал некоторые вычисления.
Я взял \ $ V_ {sat} = 1.3 \ mbox {} V \ $, из максимального значения таблицы данных, я использую 1N5817, поэтому при 1 А \ $ V_ {F} = 0.45 \ mbox {} V \ $, минимальное входное напряжение, если я полагаю, что отклонение составляет 10%, это \ $ V_ {in (min)} = 10,8 \ mbox {} V \ $, выходное напряжение \ $ V_ {out} = 5 \ mbox {} V \ $. Используя формулу из таблицы, это дает мне \ $ \ frac {t_ {on}} {t_ {off}} = 1,21 \ $. Я выбрал для преобразователя частоту 89 кГц, потому что он должен хорошо подходить к конденсатору \ $ 220 \ mbox {} пФ \ $, но об этом позже. Затем \ $ t_ {on} + t_ {off} = 11.24 \ mbox {} \ mu s \ $, что дает мне \ $ t_ {off} = 5.09 \ mbox {} \ mu s \ $ и \ $ t_ {on } = 6,15 \ mbox {} \ mu s \ $.Все это дает мне \ $ C_t = 246 \ mbox {} pF \ $, поэтому я буду использовать \ $ 220 \ mbox {} pF + 22 \ mbox {} pF = 242 \ mbox {} pF \ $. Затем у меня есть \ $ I_ {pk (swich)} = 1 \ mbox {} A \ $. Чувствительный резистор равен \ $ R_ {sc} = 0.3 \ mbox {} \ Omega \ $, поэтому я использую резистор 3 раза по 1 \ $ \ Omega \ $ и подключу их параллельно. Далее идет минимальная индуктивность \ $ L _ {(min)} = 28 \ mbox {} \ mu H \ $. Далее идет выходной конденсатор \ $ C_o = 28.1 \ mbox {} \ mu F \ $. Наконец, есть выходные резисторы. Формула: \ $ V_ {out} = 1,25 (\ frac {R_2} {R_1} +1) \ $.Я подобрал 4 раза \ $ 10 \ mbox {} k \ Omega \ $ резисторов. Один для \ $ R_1 \ $ и 3 последовательно для \ $ R_2 \ $.
Теперь давайте взглянем на примечание к приложению и посмотрим, сделали ли они что-нибудь по-другому: Ну, формула для \ $ R_ {sc} \ $ немного отличается и дает мне \ $ 0.263 \ mbox {} \ Omega \ $ как минимальное значение резистора считывания.
Теперь давайте посмотрим на лист Excel: там появляется новый параметр \ $ \ frac {\ Delta I_ {L}} {I_ {l (avg)}} \ $, а на листе написано:
Для максимального выходного тока рекомендуется выбрать ΔIL. быть менее 10% от среднего тока катушки индуктивности, IL (средн.).Этот поможет предотвратить достижение Ipk (sw) порога ограничения тока установлен RSC. Если целью проекта является использование минимального значения индуктивности, пусть ΔIL = 2 * IL (avg). Это пропорционально уменьшит выходной ток. возможности.
Ну, я не уверен, что здесь делать, но высокий выходной ток звучит неплохо, поэтому я поставил его на 6%, и рабочий лист дает мне минимальную индуктивность \ $ 920 \ mbox {} \ mu H \ $. Так получилось, что у меня в ящике для мусора стоит индуктор на 1 мГн (DPO-1.0-1000), поэтому я решил его использовать.
Наконец-то у меня есть схема:
Теперь, если я правильно понимаю работу этого устройства, конденсатор синхронизации используется для обеспечения тактовой частоты, которая подается на катушку индуктивности по мере необходимости. Если на сенсорном резисторе слишком высокое напряжение (имеется в виду перегрузка по току) или потребление слишком низкое, тактовые импульсы пропускаются. Насколько я понимаю, у самого чипа не должно быть возможности изменить частоту, установленную конденсатором.
Моя проблема, похоже, заключается в частоте переключения и ее изменении с нагрузкой.В документации указано, что регулятор работает на частотах до 100 кГц, и я вижу некоторые странные результаты на осциллографе. Я измеряю форму волны на диоде и на конденсаторе времени.
Вот как это выглядит без нагрузки:
Насколько я знаю, этот тип волны должен появиться потому, что регулятор пропускает циклы, и это должно быть нормально.
Далее у меня есть нагрузка с некоторыми светодиодами, потребляющими около 200 мА.
Обратите внимание, что частота немного завышена.Я ожидал 89 кГц и ниже (так как схема находится на макетной плате, и я ожидаю, что там будет паразитная емкость от соседних строк), но это 99,6 кГц, что прямо на пределе нормальной работы.
Вот что происходит, когда я подключаю плату микроконтроллера с мигающими светодиодами. Частота более чем в два раза превышает максимальную рабочую частоту регулятора.
Используя резистор \ $ 1 \ mbox {} \ Omega \ $ и другой источник питания, я определил, что максимальный мгновенный ток от этой платы составляет 294 мА, так что он находится в пределах 500 мА, для которых я разработал это .Пульсации на выходе составляют 680 мВ от пика до пика, так что вроде бы все в порядке, а напряжение около 4,9 В, так что мне тоже кажется более-менее нормальным.
Так что есть идеи, что здесь происходит с частотой? Я пробовал использовать разные временные конденсаторы, и все они дают схожее поведение, и ни один из них не дает мне расчетную частоту.
ОБНОВЛЕНИЕ
Вот осциллограмма выходного сигнала при использовании разъема заземляющего провода пружинного типа и неизолированного наконечника пробника, синхронизированного с пиком наибольшей амплитуды:
ОБНОВЛЕНИЕ
Что касается частоты, я нашел несколько керамических резисторов на 10 Ом и попытался загрузить источник питания одним из них (который должен дать мне нагрузку 500 мА), но я все еще получаю высокие частоты, и, похоже, это каким-то образом связано с ограничением тока, из того, что я вижу.Когда я подключаю резистор, максимальный ток, который я могу получить, составляет около 370 мА. Я экспериментировал с разными значениями чувствительных резисторов и с повышенным сопротивлением чувствительных резисторов, частота возрастала.
Вот пример формы сигнала \ $ C_t \ $ с резистором 1 Ом:
, а вот с резистором 0,5 Ом:
Инвертор MC34063 перестает переключаться при слабом токе и перегорает через индуктор
Поджарил сегодня вечером на макете несколько MC34063…. пытался сделать инвертор от 10 В до -15 В для подачи 30 мА. Он работал нормально. Однако микросхемы и индуктор внезапно стали горячими при нескольких переключениях входной мощности. Когда микросхема вышла из строя, через катушку индуктивности протекало около 0,8 А. Я думал, что сердечник индуктора насыщен, но моделирование также дает тот же результат, если я уменьшу ток переключения. Похожая схема ниже (на самом деле я использовал индуктивность 1 мГн 3,5 Ом и Rsc = 0,63 Ом (1 Ом оказался на самом деле 0,63 Ом)). Схема ниже работает нормально, если R3 = 1 Ом, но становится странной, если R3 = 2 Ом.Ток течет в Vdd и выходит через Isns в моделировании (не проверял это в неисправных частях). (Кроме того, мой предел синхронизации был 1 нФ, а не 330 пФ, он работал на частоте около 33 кГц, но осциллограф показал промежутки между кластерами прямоугольных волн).
Проверил с нагрузкой на макет и без, а также симуляцией. Те же результаты … и куча черных фишек (мне потребовалось время, чтобы понять). Индуктор в порядке, даже после небольшого нагрева каждый раз.
Итак, что происходит? Я знаю, что MC34063 – это старый дизайн и все такое, но это все равно что ходить по яичной скорлупе.Все работает … пока какой-нибудь ребенок не переключит выключатель питания несколько раз …
edit: ориентация диода Шоттки в порядке. Вот цифра из таблицы, для справки.
Согласен со всеми замечаниями по поводу макета. Но может ли кто-нибудь объяснить, почему моделирование не удается, если я уменьшу ток, увеличив Rsc, или если я уменьшу значение индуктивности? Подозреваю, что то же самое произошло на макете. Индуктивность уменьшилась настолько, что Дарлингтон продолжал проводить. Почему текущий смысл не работал даже в симуляции?
Редактирование: я моделировал, увеличивая напряжение с 2 до 5 до 10 В каждые 10 мс, и этот, кажется, хорошо моделируется без увеличения и блокировки тока индуктора (все остальные значения такие же, как на первой схеме).Возможно, заглушка входа является частью дизайна. Хотя мне удалось поджарить одну микросхему при отключении питания схемы, не могу понять, как это могло случиться. Вставлю заглушку ввода и попробую поджарить другую фишку.
edit: Я принимаю ответ analogsystemsfr за то, что он указал мне на конденсаторы. Изначально у меня на выходе было 330uF 25V. Я заменил его на 100 мкФ 25 В и добавил входную крышку 100 мкФ 25 В в соответствии с таблицей данных (100 мкФ). Все конденсаторы были старыми, но перед использованием были протестированы на LCR-метре.Оба по 100 мкФ начали нагреваться сегодня, и после этого я проверил все три конденсатора. Все три крышки вышли из строя (но индуктор и микросхема не нагрелись, и я все еще получал выходное напряжение -15 В, хотя и очень медленно после включения). Заменены входные и выходные конденсаторы на новые 100 мкФ 50 В, а затем на вход 1000 мкФ 50 В. Все работают нормально, без нагрева и протестированы после использования. Я нажимал кнопку включения, может быть, 40-50 раз, и чип не поджарился. Думаю, дело в конденсаторе. Я до сих пор не понимаю, почему все пошло не так.У меня -15 В на крышках, так что все должно было быть хорошо, если только мои входные 10 В не были добавлены к нему каким-то образом и стали 25 В на крышках во время переключения. Повторяющиеся 25 В на старом конденсаторе 25 В могли его повредить … это мое лучшее предположение. И эта закороченная крышка, возможно, привела к отказу чипа. [Мой измеритель LCR показывает два вышедших из строя колпачка как пару противоположных диодов с Vf ~ 3 В, третий показывает недостающую часть (так что не удалось открыть). Ни одна из крышек не вздулась и не дымилась.]
Схема повышающего преобразователя переменного выходного напряженияс использованием MC34063
В предыдущих уроках мы продемонстрировали детальный дизайн 3.Повышающий преобразователь с 7 В в 5 В с использованием MC34063 и понижающий преобразователь с 12 В в 5 В с использованием MC34063. Сегодня мы будем использовать ту же микросхему MC34063 для создания схемы повышающего преобразователя постоянного тока в постоянный ток , которая может преобразовывать небольшое напряжение, например 3 В, в более высокое напряжение до 40 В. Итак, здесь MC34063 IC используется регулируемый DC-DC преобразователь .
Необходимые компоненты- Понижающий / повышающий преобразователь MC34063
- Резистор 0,22 Ом
- Резистор 180 Ом
- Резистор 2к2 Ом
- Потенциометр 50k
- 1N5819 Диод Шоттки
- 170uH Катушка индуктивности
- 330 мкФ Конденсатор
- Конденсатор 100 мкФ
- Конденсатор 1500pf
- Burgstips или винтовой зажим
- аккумулятор 9в
- Мультиметр
- Перфорированная плата, припой и утюг
MC34063 распиновка 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 , благодаря свойству преобразования постоянного напряжения, MC34063 является ИС преобразователя постоянного тока.
Эта микросхема с 8 выводами обеспечивает следующие функции:
- Ссылка 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 экономичен, чем другие ИС, доступные в этом сегменте.
Эту микросхему можно использовать как понижающий преобразователь (понижающий) и повышающий (повышающий) за счет изменения конфигурации оборудования и компонентов.
В повышающей конфигурации он может выдавать 175 мА при входном напряжении 8-16 В:
Принципиальная схемаПринципиальная схема преобразователя постоянного тока с регулируемым выходом приведена ниже:
Регулировка выходного напряжения преобразователя постоянного тока в постоянный MC34063Здесь, в этом проекте, мы использовали этот чип для создания преобразователя постоянного напряжения с переменным выходным напряжением в качестве повышающего преобразователя с конфигурацией регулируемого напряжения.Здесь 9 В подается в качестве входного напряжения в схему, которое можно повысить примерно до 30 В с помощью потенциометра.
Формула для расчета выходного напряжения приведена ниже:
Выход = 1,25 (1+ (R2 / R1))
Здесь мы использовали R2 как 2,2 кОм и R1 как 50 кОм, поэтому выходное напряжение будет:
Vout = 1,25 (1 + (50k / 2,2k))
Vout = 29,65
Требуемое выходное напряжение можно получить, изменив значения R1 и R2.Вот как можно использовать эту небольшую схему с регулируемым выходом DC-DC преобразователя .
Также проверьте другие цепи регулируемого источника питания . : Источник переменного тока 0-24 В, 3 А с использованием схемы регулятора переменного напряжения LM338 и LM317.
1.Резервное питание от батареи 2 В ПУБЛИЧНЫЙавтор: febb | обновлено 5 мая 2016 г. | |
1,5 В Тактовая мощность ПУБЛИЧНЫЙавтор: febb | обновлено 19 сентября 2015 г. | |
1.Источник питания 5 В для часов ПУБЛИЧНЫЙ1,5 В Источник питания для часов с резервными конденсаторами на 30 мин. автор: febb | обновлено 23 ноября 2019 г. | |
1 $ контроллер заряда ПУБЛИЧНЫЙНедорогой контроллер заряда общего назначения автор: febb | обновлено 21 апреля 2014 г. | |
Термостат вентилятора 12 В ПУБЛИЧНЫЙИспользование транзистора в качестве термистора для управления скоростью 80-мм вентилятора охлаждения. автор: febb | обновлено 1 мая 2015 г. | |
Светодиодный светильник 12 В с OP AMP ПУБЛИЧНЫЙавтор: febb | обновлено 18 апреля 2020 г. | |
Драйвер светодиодной ленты 12В от питания USB ПУБЛИЧНЫЙДрайвер для светодиодной ленты 12 В от питания USB с использованием небольшого полевого МОП-транзистора. автор: febb | обновлено: 20 ноября 2016 г. | |
34063 усилитель тока управления USB-подсветкой ПУБЛИЧНЫЙавтор: febb | обновлено 13 октября 2020 г. | |
34063 Улучшение автомобильного зарядного устройства ПУБЛИЧНЫЙДобавление простого диода D2 в схему коллектора переключателя помогает на 50% снизить рассеиваемую мощность кристалла и существенно увеличить выходной ток. автор: febb | обновлено: 26 августа 2017 г. | |
34063 DC-DC понижающие приводы N-MOSFET ПУБЛИЧНЫЙУстаревшая микросхема MC34063 управляет питанием N-MOSFET в понижающем преобразователе постоянного тока.Минимум комплектующих. автор: febb | обновлено 15 апреля 2019 г. | |
34063 понижающие приводы БЮТ НПН ПУБЛИЧНЫЙавтор: febb | обновлено 16 августа 2017 г. | |
34063 Тест понижающего ПУБЛИЧНЫЙавтор: febb | обновлено 5 августа 2017 г. | |
555 Таймер ШИМ ПУБЛИЧНЫЙСтандартная схема микросхемы 555 для генератора ШИМ. автор: febb | обновлено 2 марта 2014 г. 555 таймер | |
Повышающий преобразователь постоянного тока 5 В ПУБЛИЧНЫЙСтандартная схема повышающего преобразователя на микросхеме NCP1400ASN50T1G. автор: febb | обновлено 19 января 2014 г. | |
Повышающий преобразователь 9В от батареи AAA ПУБЛИЧНЫЙУпрощенный дискретный повышающий преобразователь для получения 9В от одной батареи AA / AAA на основе генератора «джоулева вора».Цепь отключения датчика тока при отсутствии нагрузки. Ток холостого хода менее 1 мкА! автор: febb | обновлено 4 ноября 2014 г. | |
Взлом 9V Step Up Converter ПУБЛИЧНЫЙМикросхема NCP1400ASN50T1G выдает фиксированные 5В.Чтобы сделать 9В, напряжение накачивается вдвое. Датчик тока добавлен в микросхему отключения при отсутствии нагрузки. автор: febb | обновлено 19 января 2014 г. | |
Бустер батарей AA с полевым МОП-транзистором ПУБЛИЧНЫЙавтор: febb | обновлено 2 ноября 2014 г. | |
Драйвер светодиодного фонарика батареи AAA ПУБЛИЧНЫЙСхема осциллятора на основе джоуля-вора запускается при подключении нагрузки и автоматически поддерживает оптимальный ток.Максимальная экономичность и простота. Ток холостого хода <1 мкА! автор: febb | обновлено 2 марта 2014 г. | |
Преобразователь переменного тока – простой ПУБЛИЧНЫЙавтор: febb | обновлено 12 сентября 2013 г. | |
Индикатор переменного тока ПУБЛИЧНЫЙавтор: febb | обновлено 6 мая 2018 г. |
Тяжелый урок – Matt’s Tech Pages
Как заядлый любитель электроники, я на сегодняшний день разработал около 50 печатных плат.В каждом случае, когда требуется импульсный стабилизатор, я обычно выбираю один из двух вариантов: где эффективность не важна – старый верный LM2596, или когда требуется эффективность, я буду использовать дизайн от Linear Technology с синхронное выпрямление.
Однако на последних двух платах, по причинам, в которых я сам не совсем уверен (возможно, цена?), Я использовал MC34063. Он был с нами с тех пор, как динозавры бродили по земле, и неудивительно, что он очень примитивен. Его следовало выбросить на свалку истории, но благодаря Интернету и возрождению электроники в среде любителей, он стал агрессивно возвращаться, и по простой причине: это очень дешево.
Мой MC34063 был установлен на печатной плате с указанной выше схемой, взятой из таблицы данных без изменений. Так уж вышло, что мне нужно 5 В при максимальном токе 500 мА, от источника 24-28 В. Идеально. Что возможно могло пойти не так?
Есть одна очень важная вещь, которую мы должны учитывать при использовании этого чипа: Он абсолютно не имеет встроенной тепловой защиты. В приведенной выше схеме есть защита от перегрузки по току, но она не обеспечивает никакой защиты от длительного короткого замыкания.Во многих случаях это не проблема, но на этой доске она была.
С тех пор, как я впервые опубликовал эту статью, один из читателей заметил, что существует совместимая по выводам замена для этих регуляторов с тепловой защитой: NCP3063 от ON Semiconductor.
Глядя на фотографию, мы видим, что там довольно много сгоревшего материала, что затрудняет точное определение того, что произошло. К счастью, все это развернулось на моих глазах.Проблема началась с чего-то, не имеющего отношения к MC34063. Видите эти два прямоугольных конденсатора? Один из них действительно очень вкусный.
Этот конденсатор представляет собой танталовый конденсатор AVX серии TAJ 330uF 10V. В нем возникло внутреннее короткое замыкание, которое привело к постепенному нагреву MC34063, в конечном итоге достигнув точки, где его внутренние части расплавились, а затем превратилось в короткое замыкание самого себя.
После короткого замыкания MC34063 входное напряжение 25 В резко увеличилось до вторичной обмотки 5 В, имейте в виду, что это напряжение исходит от группы больших свинцово-кислотных аккумуляторов.
Обе пары батарей были защищены предохранителями, но они были на 15 А на штуку, так как это установка очень высокой мощности, также на печатной плате был предохранитель макси на 30 А. Неужто один из них взорвался? Неа. Когда кремний плавится до точки короткого замыкания, обычно остается сопротивление в несколько Ом, которого в данном случае было недостаточно, чтобы сгореть какие-либо предохранители.
Что будет дальше? БУМ! Короткое замыкание MC34063 высвободило потенциал 25 В при ~ 40 А на закороченном конденсаторе, который сразу взорвался, выбрасывая при этом значительное количество огня и горячих газов.
