Mc34063'ün harici bir transistörle hesaplanması. Anahtarlamalı voltaj regülatörleri MC34063A, MC33063A, NCV33063A. MC34063 Temel Özellikler

Ancak temel konfigürasyonda, akıllı telefonu tamamen şarj etmek için gerçekten yeterli akım yoktu, yalnızca yaklaşık 500 mA. Cihaz tüm gücüyle çalışıyordu ama çip aşırı ısınıyordu ve bu durum verimliliği ve genel performansı olumsuz etkiliyordu.

Zahmet etmemenizi hatırlatırım - zevkinize uygun harika bir hazır PowerBank satın alabilirsiniz :)

Burada bir arkadaşımın ders çalışması için bir Güç Bankası yapması gerekiyordu, bu nedenle alan etkili transistör üzerinde harici anahtar elemanlı bir devre temel alındı.

Alan etkili bir transistörü açık bir emitörün çıkışına basitçe bağlamak mümkün değildir; bir diyot ve bir pnp transistöründen oluşan bir sürücü kullanılır. Diyagram aşağıda sunulmuştur, gerekli tüm hesaplama formülleri resimde belirtilmiştir, ayrıca gerekli voltajı elde etmek için geri besleme dirençlerini hesaplamak için kullanılabilecek bir hesap makinesi sunabilirim (bir akıllı telefonu şarj etmek için 5 V gereklidir). 5 Volt çıkış gerilimi için 1k ve 3k dirençler uygundur, 1k ise toprağa olandır. Hesap makinesinin nasıl kullanılacağı yazının ilk linkinde yazıyor.

Yazının sonundaki panoyu, aşağıdaki fotoğrafı, dosyayı ayırmak zor olmadı.

SMD elemanları çıkış elemanlarıyla karıştırılarak kullanıldı.

Cihazın son uygulaması, herhangi bir akıllı telefonu uygun adaptörle şarj etmenize olanak tanır. Akım 2A'ya kolaylıkla ulaşabilir ve tek bir parça bile ısınmaz. Bu özel uygulamanın çıkışında bir USB konektörü vardı.

Temel olarak, akımı yükseltmek için MCP34063A + MOSFET transistörünü kullanan bir STEP-UP dönüştürücü görüyorsunuz.

Eğer onu lityum iyon pil gibi düşük bir voltajla beslemeniz gerekiyorsa, Schottky diyot aracılığıyla kapıya darbeler uygulanır.

İnternette, Ahtoxa yazarının KREN5 mikro devresini MC34063'lü küçük bir kartla değiştiren, 0,5 A'ya kadar akım için veri sayfasına göre küçük değişikliklerle bir araya getirilen bir devreyle karşılaştım. Gerçek şu ki bazen öyle Yüksek giriş voltajında hantal bir radyatör olmadan bir dengeleyicinin kurulması gerekir. Ve bu nedenle bu seçenek pekala uygulanabilir. LM7805 yongasının doğrusal bir voltaj dengeleyici olduğu, yani aşırı voltajın tamamını kendi üzerine emdiği bilinmektedir. Ve 12 V'luk bir giriş voltajıyla 7 voltluk bir voltaj düşüşü sağlamaya zorlanır. Bunu en az 100 mA'lık bir akımla çarpın ve zaten 0,7 W aşırı güç kaybı elde edersiniz. Biraz daha yüksek akımlarda veya giriş ve çıkış voltajları arasındaki farkta artık büyük bir ısı emiciye gerek kalmıyor.

Basit ve ayarlanabilir MC34063 devreleri

Yazar baskılı devre kartını paylaşmadığı için kendi benzer versiyonunu geliştirdi. Montaj için gerekli belgeler ve diğer dosyalarla birlikte genel arşivden indirebilirsiniz.

Sabitleyici harika çalışıyor. Birkaç kez topladım. Doğru, veri sayfasındaki farklılıklar daha iyi değil. Sınırlayıcı bir direnç takılması önemle tavsiye edilir. Aksi takdirde çıkışta büyük kapasitanslar varsa mikro devrenin içinde arızaya neden olabilir. İki diyotun paralel bağlanması haklı değildir. Daha güçlü bir tane kurmak daha iyidir. Her ne kadar 500 mA'lık bir akım için bu oldukça yeterli. Yüksek akımlar için harici bir transistörün kurulması tavsiye edilir. Veri sayfasına göre çip 1,5 A olarak derecelendirilmiş olsa da, 500 mA'nın üzerinde bir çalışma akımı önerilmez.

MC34063 Temel Özellikler

Geniş giriş voltajı aralığı: 3 V'tan 40 V'a;
Yüksek çıkış darbe akımı: 1,5 A'ya kadar;
Ayarlanabilir çıkış voltajı;
100 kHz'e kadar dönüştürücü frekansı;
Dahili referans doğruluğu: %2;
Kısa devre akımı sınırlaması;
Uyku modunda düşük tüketim.

Devre yapısı:

Referans voltaj kaynağı 1,25 V;
Referans voltajını ve giriş 5'ten gelen giriş sinyalini karşılaştıran karşılaştırıcı;
Darbe üreteci RS tetikleyicisini sıfırlıyor;
Eleman VE karşılaştırıcı ve jeneratörden gelen sinyalleri birleştiren;
Çıkış transistörlerinin yüksek frekanslı geçişini ortadan kaldıran RS tetikleyici;
Akımı yükseltmek için emitör takipçi devresindeki sürücü transistörü VT2;
Çıkış transistörü VT1, 1,5A'ya kadar akım sağlar.

Puls üreteci RS tetikleyicisini sürekli olarak sıfırlar; eğer mikro devre 5'in girişindeki voltaj düşükse, karşılaştırıcı S girişine tetiği ayarlayan bir sinyal verir ve buna göre VT2 ve VT1 transistörlerini açar. Sinyal S girişine ne kadar hızlı ulaşırsa, transistör o kadar uzun süre açık durumda kalacak ve girişten mikro devrenin çıkışına o kadar fazla enerji aktarılacaktır. Ve giriş 5'teki voltaj 1,25 V'un üzerine çıkarılırsa, tetik hiç kurulmayacaktır. Ve enerji mikro devrenin çıkışına aktarılmayacaktır.

MC34063 güçlendirme dönüştürücü

Örneğin, bu çipi dizüstü bilgisayarın USB bağlantı noktasından (5 V) arayüz modülü için 12 V güç almak için kullandım, böylece arayüz modülü dizüstü bilgisayar çalışırken çalıştı; kendi kesintisiz güç kaynağına ihtiyaç duymadı.
Ayrıca, devrenin diğer kısımlarından daha yüksek bir voltaja ihtiyaç duyan kontaktörlere güç sağlamak için IC'yi kullanmak da mantıklıdır.
MC34063 uzun süredir üretilmesine rağmen 3 V ile çalışabilmesi, lityum pillerle çalışan voltaj stabilizatörlerinde kullanılmasına olanak sağlamaktadır.
Belgelerden bir destek dönüştürücü örneğine bakalım. Bu devre, 175 mA akımda 12 V giriş voltajı, 28 V çıkış voltajı için tasarlanmıştır.

C1 – 100 µF 25 V;
C2 – 1500 pF;
C3 – 330 µF 50 V;
DA1 – MC34063A;
L1 – 180 µH;
R1 – 0,22Ohm;
R2 – 180Ohm;
R3 – 2,2 kOhm;
R4 – 47 kOhm;
VD1 – 1N5819.

Bu devrede giriş akımı sınırlaması R1 direnci tarafından ayarlanır, çıkış voltajı R4 ve R3 direncinin oranı ile belirlenir.

MC34063'te Buck dönüştürücü

Gerilimi azaltmak çok daha kolaydır - indüktör gerektirmeyen ve daha az harici eleman gerektiren çok sayıda telafi edici stabilizatör vardır, ancak bir darbe dönüştürücü için, çıkış voltajı giriş voltajından birkaç kat daha az olduğunda veya dönüşüm olduğunda iş vardır. verimlilik kesinlikle önemlidir.
Teknik dokümantasyon, 25 V giriş voltajına ve 500 mA akımda 5 V çıkış voltajına sahip bir devre örneğini sağlar.

C1 – 100 µF 50 V;
C2 – 1500 pF;
C3 – 470 µF 10 V;
DA1 – MC34063A;
L1 – 220 µH;
R1 – 0,33Ohm;
R2 – 1,3 kOhm;
R3 – 3,9 kOhm;
VD1 – 1N5819.

Bu dönüştürücü USB aygıtlarına güç sağlamak için kullanılabilir. Bu arada, yüke sağlanan akımı artırabilirsiniz, bunun için C1 ve C3 kapasitörlerinin kapasitansını artırmanız, L1 endüktansını ve R1 direncini azaltmanız gerekecektir.

MC34063 ters çevirici dönüştürücü devresi

Üçüncü şema ilk ikisinden daha az sıklıkla kullanılır, ancak daha az alakalı değildir. Doğru voltaj ölçümleri veya ses sinyallerinin yükseltilmesi genellikle iki kutuplu güç kaynağı gerektirir ve MC34063, negatif voltajların sağlanmasına yardımcı olabilir.
Dokümantasyon, 4,5 .. 6,0 V'luk bir voltajı 100 mA akımla -12 V'luk bir negatif voltaja dönüştürmenize olanak tanıyan bir devre sağlar.

C1 – 100 µF 10 V;
C2 – 1500 pF;
C3 – 1000 µF 16 V;
DA1 – MC34063A;
L1 – 88 µH;
R1 – 0,24Ohm;
R2 – 8,2 kOhm;
R3 – 953Ohm;
VD1 – 1N5819.

Bu devrede giriş ve çıkış voltajının toplamının 40 V'u geçmemesi gerektiğini lütfen unutmayın.

MC34063 çipinin analogları

MC34063 ticari uygulamalara yönelikse ve 0 .. 70°C çalışma sıcaklığı aralığına sahipse, tam analog MC33063, -40 .. 85°C ticari aralıkta çalışabilir.
Birkaç üretici MC34063 üretiyor, diğer çip üreticileri ise tam analoglar üretiyor: AP34063, KS34063. Yerli sanayi bile tam bir analog üretti K1156EU5 ve bu mikro devreyi şimdi satın almak büyük bir sorun olsa da, özellikle MC34063 için geçerli olan K1156EU5 için birçok hesaplama yöntemi şeması bulabilirsiniz.
Yeni bir cihaz geliştirmeniz gerekiyorsa ve MC34063 mükemmel bir şekilde uyuyor gibi görünüyorsa, daha modern analoglara dikkat etmelisiniz, örneğin: NCP3063.

MC34063 Temel Özellikler

Geniş giriş voltajı aralığı: 3 V'tan 40 V'a;
Yüksek çıkış darbe akımı: 1,5 A'ya kadar;
Ayarlanabilir çıkış voltajı;
100 kHz'e kadar dönüştürücü frekansı;
Dahili referans doğruluğu: %2;
Kısa devre akımı sınırlaması;
Uyku modunda düşük tüketim.

Devre yapısı:

Referans voltaj kaynağı 1,25 V;
Referans voltajını ve giriş 5'ten gelen giriş sinyalini karşılaştıran karşılaştırıcı;
Darbe üreteci RS tetikleyicisini sıfırlıyor;
Eleman VE karşılaştırıcı ve jeneratörden gelen sinyalleri birleştiren;
Çıkış transistörlerinin yüksek frekanslı geçişini ortadan kaldıran RS tetikleyici;
Akımı yükseltmek için emitör takipçi devresindeki sürücü transistörü VT2;
Çıkış transistörü VT1, 1,5A'ya kadar akım sağlar.

MC34063 güçlendirme dönüştürücü

C1 – 100 µF 25 V;
C2 – 1500 pF;
C3 – 330 µF 50 V;
DA1 – MC34063A;
L1 – 180 µH;
R1 – 0,22Ohm;
R2 – 180Ohm;
R3 – 2,2 kOhm;
R4 – 47 kOhm;
VD1 – 1N5819.

Bu devrede giriş akımı sınırlaması R1 direnci tarafından ayarlanır, çıkış voltajı R4 ve R3 direncinin oranı ile belirlenir.

MC34063'te Buck dönüştürücü

C1 – 100 µF 50 V;
C2 – 1500 pF;
C3 – 470 µF 10 V;
DA1 – MC34063A;
L1 – 220 µH;
R1 – 0,33Ohm;
R2 – 1,3 kOhm;
R3 – 3,9 kOhm;
VD1 – 1N5819.

MC34063 ters çevirici dönüştürücü devresi

C1 – 100 µF 10 V;
C2 – 1500 pF;
C3 – 1000 µF 16 V;
DA1 – MC34063A;
L1 – 88 µH;
R1 – 0,24Ohm;
R2 – 8,2 kOhm;
R3 – 953Ohm;
VD1 – 1N5819.

Bu devrede giriş ve çıkış voltajının toplamının 40 V'u geçmemesi gerektiğini lütfen unutmayın.

MC34063 çipinin analogları

MC34063, hem düşükten yükseğe hem de yüksekten alçak gerilime dönüştürücüler oluşturmak için oldukça yaygın bir mikro denetleyici türüdür. Mikro devrenin özellikleri teknik özelliklerinde ve performans göstergelerinde yatmaktadır. Cihaz, 1,5 A'ya kadar anahtarlama akımına sahip yüklere dayanabilir; bu, yüksek pratik özelliklere sahip çeşitli darbe dönüştürücülerde geniş bir kullanım yelpazesine işaret eder.

Çipin açıklaması

Gerilim stabilizasyonu ve dönüşümü- Bu, birçok cihazda kullanılan önemli bir işlevdir. Bunlar her türlü regüle edilmiş güç kaynakları, dönüşüm devreleri ve yüksek kaliteli yerleşik güç kaynaklarıdır. Çoğu tüketici elektroniği, yüksek performans özelliklerine sahip olması ve oldukça büyük bir akımı sorunsuz bir şekilde değiştirmesi nedeniyle özel olarak bu MS üzerinde tasarlanmıştır.

MC34063 yerleşik bir osilatöre sahiptir, bu nedenle cihazı çalıştırmak ve voltajı farklı seviyelere dönüştürmeye başlamak için 470pF'lik bir kapasitör bağlayarak başlangıç öngerilimini sağlamak yeterlidir. Bu denetleyici çok popülerçok sayıda radyo amatörünün arasında. Çip birçok devrede iyi çalışıyor. Basit bir topolojiye ve basit bir teknik cihaza sahip olduğundan, çalışma prensibini kolayca anlayabilirsiniz.

Tipik bir bağlantı devresi aşağıdaki bileşenlerden oluşur:

3 direnç;
diyot;
3 kapasitör;
indüktans.

Gerilimi azaltmak veya dengelemek için devreyi göz önüne aldığımızda, bunun derin bir geri bildirim ve voltajı kendi içinden doğru akımla geçiren oldukça güçlü bir çıkış transistörü ile donatıldığını görebilirsiniz.

Gerilim azaltma ve stabilizasyon için anahtarlama devresi

Diyagramdan, çıkış transistöründeki akımın direnç R1 tarafından sınırlandığı ve gerekli dönüşüm frekansını ayarlamak için zamanlama bileşeninin kapasitör C2 olduğu görülebilir. Endüktans L1, transistör açıkken enerji biriktirir ve kapatıldığında diyot üzerinden çıkış kapasitörüne boşaltılır. Dönüşüm katsayısı, R3 ve R2 dirençlerinin dirençlerinin oranına bağlıdır.

PWM dengeleyici darbe modunda çalışır:

Bipolar transistör açıldığında, endüktans enerji kazanır ve bu daha sonra çıkış kapasitansında birikir. Bu döngü sürekli olarak tekrarlanarak istikrarlı bir çıktı seviyesi sağlanır. Mikro devrenin girişinde 25V'luk bir voltaj olması şartıyla, çıkışında 500mA'ya kadar maksimum çıkış akımıyla 5V olacaktır.

Gerilim artırılabilir girişe bağlı geri besleme devresindeki direnç oranının tipini değiştirerek. Ayrıca transistör açıkken şarj edilmesi sırasında bobinde biriken geri EMF'nin hareketi sırasında deşarj diyotu olarak da kullanılır.

Bu şemanın pratikte kullanılması, yüksek verimli üretmek mümkün dolar dönüştürücü Bu durumda mikro devre, voltaj 5 veya 3,3 V'a düştüğünde açığa çıkan fazla gücü tüketmez. Diyot, endüktansın çıkış kapasitörüne ters deşarjını sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.

Darbe azaltma modu voltaj, düşük güçlü cihazları bağlarken pil gücünden önemli ölçüde tasarruf etmenizi sağlar. Örneğin, geleneksel bir parametrik stabilizatör kullanıldığında, çalışma sırasında ısıtılması, gücün en az% 50'sini gerektiriyordu. O zaman 3,3 V'luk bir çıkış voltajı gerekiyorsa ne söyleyebiliriz? 1 W'lık bir yüke sahip böyle bir düşürücü kaynak, 4 W'un tamamını tüketecektir; bu, yüksek kaliteli ve güvenilir cihazlar geliştirirken önemlidir.

MC34063 kullanma pratiğinin gösterdiği gibi, ortalama güç kaybı en az %13'e düşürülmüştür; bu, tüm düşük voltajlı tüketicilere güç sağlamaya yönelik pratik uygulaması için en önemli teşvik haline gelmiştir. Darbe genişliği kontrol prensibi dikkate alındığında mikro devre biraz ısınacaktır. Bu nedenle soğutmak için herhangi bir radyatöre gerek yoktur. Böyle bir dönüşüm devresinin ortalama verimliliği en az %87'dir.

Gerilim regülasyonu mikro devrenin çıkışında dirençli bir bölücü nedeniyle gerçekleştirilir. Nominal değeri 1,25V aştığında karşılaştırıcı tetiği açar ve transistörü kapatır. Bu açıklama, 5V çıkış seviyesine sahip bir voltaj azaltma devresini açıklamaktadır. Değiştirmek, artırmak veya azaltmak için giriş bölücünün parametrelerini değiştirmeniz gerekecektir.

Anahtarlama anahtarının akımını sınırlamak için bir giriş direnci kullanılır. Giriş voltajının R1 direncinin direncine oranı olarak hesaplanır. Ayarlanabilir bir voltaj dengeleyiciyi düzenlemek için, değişken direncin orta noktası mikro devrenin 5 numaralı pimine bağlanır. Çıkışlardan biri ortak kabloya, ikincisi ise güç kaynağınadır. Dönüşüm sistemi 100 kHz frekans bandında çalışır; endüktans değişirse değiştirilebilir. Endüktans azaldıkça dönüşüm frekansı artar.

Diğer çalışma modları

Azaltma ve stabilizasyon çalışma modlarının yanı sıra yükseltme modları da oldukça sık kullanılmaktadır.

endüktansın çıkışta olmaması bakımından farklılık gösterir. Anahtar kapatıldığında akım yüke akar ve kilidi açıldığında endüktansın alt terminaline negatif voltaj sağlar. Diyot ise yüke tek yönde endüktans deşarjı sağlar. Dolayısıyla anahtar açıldığında güç kaynağından 12 V ve yükte maksimum akım üretilir, çıkış kondansatöründe kapatıldığında ise 28 V'a yükselir. Takviye devresinin verimliliği en az %83'tür. Devre özelliği

Bu modda çalışırken, çıkış transistörü sorunsuz bir şekilde açılır ve bu, MS'nin pin 8'ine bağlı ek bir direnç aracılığıyla temel akımın sınırlandırılmasıyla sağlanır. Dönüştürücünün saat frekansı, 100 kHz iken esas olarak 470 pF olan küçük bir kapasitör tarafından ayarlanır.

Çıkış voltajı aşağıdaki formülle belirlenir:

MC34063A mikro devresi için yukarıdaki bağlantı devresini kullanarak, R3 direncinin parametrelerine bağlı olarak USB'den 9, 12 veya daha fazla volta kadar çalışan bir yükseltici voltaj dönüştürücü yapabilirsiniz. Cihazın özelliklerinin ayrıntılı bir hesaplamasını yapmak için özel bir hesap makinesi kullanabilirsiniz. R2 2,4k ohm ve R3 15k ohm ise devre 5V'yi 12V'a dönüştürecektir.

MC34063A harici transistörlü voltaj yükseltme devresi

Sunulan devre bir alan etkili transistör kullanıyor. Ama bunda bir hata vardı. Bipolar bir transistörde C-E konumlarını değiştirmek gerekir. Aşağıda açıklamadan bir diyagram bulunmaktadır. Harici transistör, anahtarlama akımına ve çıkış gücüne göre seçilir.

Çoğu zaman, LED ışık kaynaklarına güç sağlamak için, bu özel mikro devre, bir aşağı veya yukarı dönüştürücü oluşturmak için kullanılır. Yüksek verimlilik, düşük tüketim ve çıkış voltajının yüksek stabilitesi devre uygulamasının ana avantajlarıdır. Farklı özelliklere sahip birçok LED sürücü devresi bulunmaktadır.

Pek çok pratik uygulama örneğinden biri olarak aşağıdaki şemayı inceleyebilirsiniz.

Şema şu şekilde çalışır:

Bir kontrol sinyali uygulandığında MS'nin dahili tetikleyicisi bloke edilir ve transistör kapatılır. Ve alan etkili transistörün şarj akımı diyottan akar. Kontrol darbesi kaldırıldığında, tetik ikinci duruma geçer ve transistörü açar, bu da VT2 kapısının boşalmasına yol açar. İki transistörün bu bağlantısı Hızlı açma ve kapama sağlar Değişken bir bileşenin neredeyse tamamen yokluğundan dolayı ısınma olasılığını azaltan VT1. LED'lerden akan akımı hesaplamak için şunu kullanabilirsiniz: I=1,25V/R2.

MC34063 için şarj cihazı

MC34063 denetleyici evrenseldir. Güç kaynaklarının yanı sıra çıkış voltajı 5V olan telefonlar için şarj cihazı tasarlamak için de kullanılabilir. Aşağıda cihaz uygulamasının bir diyagramı bulunmaktadır. O çalışma prensibi düzenli bir aşağı dönüşüm durumunda olduğu gibi açıklanmaktadır. Çıkış aküsü şarj akımı %30 marjla 1A'ya kadardır. Artırmak için harici bir transistör kullanmanız gerekir, örneğin KT817 veya başka herhangi bir şey.