MC34063 е доста често срещан тип микроконтролер за изграждане както на преобразуватели от ниско към високо, така и от високо към ниско напрежение. Характеристиките на микросхемата се крият в нейните технически характеристики и показатели за производителност. Устройството може да се справя добре с товари с превключващ ток до 1,5 A, което показва широк спектър на неговото използване в различни импулсни преобразуватели с високи практически характеристики.

Описание на чипа

Стабилизиране и преобразуване на напрежението- Това е важна функция, която се използва в много устройства. Това са всички видове регулирани захранвания, вериги за преобразуване и висококачествени вградени захранвания. Повечето потребителски електроники са проектирани специално за тази MS, тъй като има високи характеристики на производителност и превключва доста голям ток без проблеми.

MC34063 има вграден осцилатор, така че за да работи устройството и да започне преобразуването на напрежението на различни нива, е достатъчно да се осигури първоначално отклонение чрез свързване на кондензатор 470pF. Този контролер е много популяренсред голям брой радиолюбители. Чипът работи добре в много вериги. И като имате проста топология и просто техническо устройство, можете лесно да разберете принципа на неговата работа.

Типичната верига за свързване се състои от следните компоненти:

• 3 резистора;
• диод;
• 3 кондензатора;
• индуктивност.

Като се има предвид схемата за намаляване на напрежението или нейното стабилизиране, можете да видите, че тя е оборудвана с дълбока обратна връзка и доста мощен изходен транзистор, който пропуска напрежение през себе си в постоянен ток.

Превключваща схема за намаляване и стабилизиране на напрежението

От диаграмата може да се види, че токът в изходния транзистор е ограничен от резистор R1, а синхронизиращият компонент за настройка на необходимата честота на преобразуване е кондензатор C2. Индуктивността L1 натрупва енергия, когато транзисторът е отворен, а когато е затворен, тя се разрежда през диода към изходния кондензатор. Коефициентът на преобразуване зависи от съотношението на съпротивленията на резисторите R3 и R2.

ШИМ стабилизаторът работи в импулсен режим:

Когато биполярен транзистор се включи, индуктивността придобива енергия, която след това се натрупва в изходния капацитет. Този цикъл се повтаря непрекъснато, като се гарантира стабилно ниво на изхода. При условие, че на входа на микросхемата има напрежение от 25 V, на изхода му ще бъде 5 V с максимален изходен ток до 500 mA.

Напрежението може да се увеличичрез промяна на типа на съпротивлението във веригата за обратна връзка, свързана към входа. Използва се и като разряден диод по време на действието на обратната ЕМП, натрупана в бобината по време на нейното зареждане при отворен транзистор.

Използвайки тази схема на практика, възможно е да се произвеждат високоефективнипреобразувател на долара. В този случай микросхемата не консумира излишна мощност, която се освобождава, когато напрежението падне до 5 или 3,3 V. Диодът е проектиран да осигурява обратно разреждане на индуктивността към изходния кондензатор.

Режим на намаляване на пулсанапрежението ви позволява значително да спестите енергия от батерията, когато свързвате устройства с ниска мощност. Например, когато се използва конвенционален параметричен стабилизатор, загряването му по време на работа изисква поне 50% от мощността. Какво тогава можем да кажем, ако е необходимо изходно напрежение от 3,3 V? Такъв понижаващ източник с натоварване от 1 W ще консумира всички 4 W, което е важно при разработването на висококачествени и надеждни устройства.

Както показва практиката на използване на MC34063, средната загуба на мощност се намалява до най-малко 13%, което се превърна в най-важния стимул за практическото му прилагане за захранване на всички потребители с ниско напрежение. И като се вземе предвид принципът на управление на ширината на импулса, микросхемата ще се нагрее незначително. Следователно не са необходими радиатори за охлаждането му. Средната ефективност на такава верига за преобразуване е най-малко 87%.

Регулиране на напрежениетона изхода на микросхемата се извършва поради резистивен разделител. Когато превиши номиналната стойност с 1,25V, компораторът превключва тригера и затваря транзистора. Това описание описва верига за намаляване на напрежението с изходно ниво от 5V. За да го промените, увеличите или намалите, ще трябва да промените параметрите на входния разделител.

Входен резистор се използва за ограничаване на тока на превключвателя. Изчислява се като отношението на входното напрежение към съпротивлението на резистора R1. За да организирате регулируем стабилизатор на напрежението, средната точка на променлив резистор е свързана към щифт 5 на микросхемата. Единият изход е към общия проводник, а вторият е към захранването. Системата за преобразуване работи в честотна лента от 100 kHz; ако индуктивността се промени, тя може да бъде променена. С намаляването на индуктивността честотата на преобразуване се увеличава.

Други режими на работа

В допълнение към режимите на работа за намаляване и стабилизиране доста често се използват и режими на усилване. се различава по това, че индуктивността не е на изхода. През него протича ток в товара при затворен ключ, който при отключване подава отрицателно напрежение към долния извод на индуктивността.

Диодът от своя страна осигурява индуктивен разряд на товара в една посока. Следователно, когато ключът е отворен, 12 V от източника на захранване и максималния ток се генерират при товара, а когато е затворен на изходния кондензатор, той се повишава до 28 V. Ефективността на усилващата верига е най-малко 83%. Характеристика на веригатапри работа в този режим изходният транзистор се включва плавно, което се осигурява чрез ограничаване на базовия ток чрез допълнителен резистор, свързан към пин 8 на MS. Тактовата честота на преобразувателя се задава от малък кондензатор, главно 470 pF, докато е 100 kHz.

Изходното напрежение се определя по следната формула:

Uout=1,25*R3 *(R2+R3)

Използвайки горната схема за свързване на микросхемата MC34063A, можете да направите повишаващ преобразувател на напрежение, захранван от USB до 9, 12 или повече волта, в зависимост от параметрите на резистора R3. За да извършите подробно изчисление на характеристиките на устройството, можете да използвате специален калкулатор. Ако R2 е 2,4k ома и R3 е 15k ома, тогава веригата ще преобразува 5V в 12V.

Верига за усилване на напрежението MC34063A с външен транзистор

Представената схема използва транзистор с полеви ефекти. Но в него имаше грешка. На биполярен транзистор е необходимо да смените позициите C-E. По-долу има диаграма от описанието. Външният транзистор се избира въз основа на комутационния ток и изходната мощност.

Доста често, за захранване на LED източници на светлина, тази конкретна микросхема се използва за изграждане на понижаващ или повишаващ преобразувател. Високата ефективност, ниската консумация и високата стабилност на изходното напрежение са основните предимства на схемното изпълнение. Има много вериги на светодиодни драйвери с различни характеристики.

Като един от многото примери за практическо приложение можете да разгледате следната диаграма по-долу.

Схемата работи по следния начин:

При подаване на управляващ сигнал вътрешният тригер на MS се блокира и транзисторът се затваря. И токът на зареждане на полевия транзистор протича през диода. Когато управляващият импулс бъде премахнат, тригерът преминава във второ състояние и отваря транзистора, което води до разреждане на портата VT2. Тази връзка на два транзистора Осигурява бързо включване и изключване VT1, което намалява вероятността от нагряване поради почти пълното отсъствие на променлив компонент. За да изчислите тока, протичащ през светодиодите, можете да използвате: I=1,25V/R2.

Зарядно за MC34063

Контролерът MC34063 е универсален. Освен за захранвания, може да се използва за проектиране на зарядно за телефони с изходно напрежение 5V. По-долу е представена диаграма на реализацията на устройството. нея принцип на работасе обяснява както в случай на редовно низходящо преобразуване. Изходният заряден ток на батерията е до 1A с марж от 30%. За да го увеличите, трябва да използвате външен транзистор, например KT817 или друг.

MC34063 Основни спецификации

• Широка гама от входни напрежения: от 3 V до 40 V;
• Висок изходен импулсен ток: до 1,5 A;
• Регулируемо изходно напрежение;
• Честота на преобразувателя до 100 kHz;
• Точност на вътрешна справка: 2%;
• Ограничение на тока на късо съединение;
• Ниска консумация в режим на заспиване.

Структура на веригата:

1. Източник на референтно напрежение 1,25 V;
2. Компаратор, сравняващ еталонното напрежение и входния сигнал от вход 5;
3. Импулсен генератор за нулиране на RS тригер;
4. Елемент И, комбиниращ сигнали от компаратора и генератора;
5. RS тригер, елиминиращ високочестотното превключване на изходните транзистори;
6. Управляващ транзистор VT2, в емитерната повторяща верига, за усилване на тока;
7. Изходният транзистор VT1 осигурява ток до 1,5A.

Генераторът на импулси постоянно нулира тригера RS; ако напрежението на входа на микросхема 5 е ниско, тогава компараторът извежда сигнал към входа S, който задава тригера и съответно включва транзисторите VT2 и VT1. Колкото по-бързо сигналът пристига на входа S, толкова по-дълго транзисторът ще бъде в отворено състояние и толкова повече енергия ще бъде прехвърлена от входа към изхода на микросхемата. И ако напрежението на вход 5 се повиши над 1,25 V, тогава тригерът изобщо няма да бъде инсталиран. И енергията няма да бъде прехвърлена към изхода на микросхемата.

MC34063 усилващ преобразувател

Например, използвах този чип, за да получа 12 V захранване за интерфейсния модул от USB порт на лаптоп (5 V), така че интерфейсният модул работеше, когато лаптопът работи; не се нуждаеше от собствено непрекъсваемо захранване.
Също така има смисъл да се използва IC за захранване на контактори, които се нуждаят от по-високо напрежение от други части на веригата.
Въпреки че MC34063 се произвежда дълго време, способността му да работи на 3 V позволява да се използва в стабилизатори на напрежение, захранвани от литиеви батерии.
Нека да разгледаме пример за усилващ преобразувател от документацията. Тази схема е проектирана за входно напрежение 12 V, изходно напрежение 28 V при ток 175 mA.

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

В тази схема ограничението на входния ток се задава от резистор R1, изходното напрежение се определя от съотношението на резистора R4 и R3.

Бак конвертор на MC34063

Намаляването на напрежението е много по-лесно - има голям брой компенсиращи стабилизатори, които не изискват индуктори и изискват по-малко външни елементи, но за импулсен преобразувател има работа, когато изходното напрежение е няколко пъти по-малко от входното напрежение или преобразуването ефективността е просто важна.
В техническата документация е даден пример за схема с входно напрежение 25 V и изходно напрежение 5 V при ток 500 mA.

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

Този конвертор може да се използва за захранване на USB устройства. Между другото, можете да увеличите тока, подаван към товара, за това ще трябва да увеличите капацитета на кондензаторите C1 и C3, да намалите индуктивността L1 и съпротивлението R1.

Схема на инвертиращ преобразувател MC34063

Третата схема се използва по-рядко от първите две, но е не по-малко актуална. Точните измервания на напрежението или усилването на аудио сигнали често изискват биполярно захранване и MC34063 може да помогне за осигуряване на отрицателни напрежения.
Документацията предоставя схема, която ви позволява да преобразувате напрежение от 4,5 .. 6,0 V в отрицателно напрежение от -12 V с ток от 100 mA.

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

Моля, обърнете внимание, че в тази схема сумата от входното и изходното напрежение не трябва да надвишава 40 V.

Аналози на чипа MC34063

Ако MC34063 е предназначен за търговски приложения и има работен температурен диапазон от 0 .. 70°C, тогава неговият пълен аналог MC33063 може да работи в търговски диапазон от -40 .. 85°C.
Няколко производителя произвеждат MC34063, други производители на чипове произвеждат пълни аналози: AP34063, KS34063. Дори местната индустрия произвежда пълен аналог K1156EU5, и въпреки че е голям проблем да закупите тази микросхема сега, можете да намерите много диаграми на методи за изчисление специално за K1156EU5, които са приложими за MC34063.
Ако трябва да разработите ново устройство и изглежда, че MC34063 пасва идеално, тогава трябва да обърнете внимание на по-модерни аналози, например: NCP3063.

Много от нас вероятно са се сблъсквали с проблем със захранването на 9-волтови мултиметри, когато символът „батерия“ в горния ляв ъгъл на екрана се появява в най-неподходящия момент и устройството започва да „лъже“ нагло. И така, след като се уморих да сменям „Kronas“, а те не винаги бяха в продажба преди, започнах да захранвам мултиметъра от стационарно захранване и един ден изпратих своя мултицет на моите предци, като го захранвах с 27 волта мощност по грешка. Тогава започнах да мисля за „алтернативен източник на енергия“. Схемата е открита чрез проба-грешка. Беше ми предложено от приятел от форума „radiomaster.com.ua“, Сергей Гуреев, за което уважение и „уважение“ към него.

В тази статия представям на вниманието на радиолюбителите схема на преобразувател на напрежение за захранване на мултиметър на доста често срещаната IC MC34063A. Взех схемата от листа с данни на микросхемата. Микросхемата работи както за увеличаване на напрежението, така и за намаляване. Входно напрежение от 3 до 40 волта. Изходен ток до 1,5 ампера. Има и така наречения калкулатор

за изчисляване на номиналните стойности на радиоелементите на "тръбопровода" и вида на активиране в зависимост от предназначението. Трябва да се отбележи, че този конвертор се сравнява благоприятно с други устройства, които работят за същата задача. Няма взаимодействие с мрежата от 220 волта, което елиминира риска от токов удар за потребителя. Има очевидна простота - има само девет части в тази диаграма. Наличието на вътрешен генератор, чиято честота на преобразуване се задава от външни елементи, гарантира стабилно напрежение на изхода на устройството. Дадените параметри, относителната евтиност на микросхемата, както и лекотата на включване и минимум части го правят привлекателен за повторение. За сравнение, цената на батерия Krona в Донецк е около $2, цената на IC MC34063A е $0,5. Това е въпреки факта, че периодично сменяте „Kroons“ и те, като правило, не стават по-евтини.

Структурно преобразувателят е предназначен за повърхностен монтаж, но естетите могат да го направят под формата на печатна платка в SMD формат. Използвах микросхемата в пакет DIP8 - има гнездо за него и е удобно да инсталирате останалите елементи около него. Вземам входната мощност от литиева батерия от мобилен телефон. В края на тялото на мултиметъра има конектор за свързване на зарядно устройство, в моя случай от същия мобилен телефон. Веригата не изисква никаква конфигурация - всичко работи веднага след включване на захранването. Преобразувателят трябва да бъде свързан към празнината в пистата, преминаваща от бутона за захранване към останалата част от веригата.

Мултиметърът DT-9502 се финализира; захранването му се организира от бутон; ако се финализират устройства с „уплътнение“, тогава това ще зависи от ситуацията. Консумацията на ток е 20 mA, а в режим на измерване на капацитет на граница “200 µF” – 60 mA. Мултиметрите от този клас имат таймер за изключване според времето на работа, така че при захранване от 3,8 - 4,2 волта, времето за работа ще бъде наполовина. За да предотвратите това да се случи, трябва да запоите кондензатор от 100 µF успоредно на кондензатора на таймера от страната на пистата. Можете също така да вградите странично осветление на екрана - много удобно нещо, което ми е помагало повече от веднъж. Но това е съвсем друга тема.

Най-добри пожелания, Танго.

По-долу е показана диаграма на повишаващ DC-DC преобразувател, изграден според топологията на усилване, който при подаване на напрежение от 5...13V на входа произвежда стабилно напрежение от 19V на изхода. По този начин, като използвате този преобразувател, можете да получите 19V от всяко стандартно напрежение: 5V, 9V, 12V. Преобразувателят е проектиран за максимален изходен ток от около 0,5 A, малък е по размер и много удобен.

За управление на преобразувателя се използва широко използвана микросхема.

Като превключвател на захранването се използва мощен n-канален MOSFET, като най-икономичното решение по отношение на ефективността. Тези транзистори имат минимално съпротивление в отворено състояние и в резултат на това минимално нагряване (минимално разсейване на мощността).

Тъй като микросхемите от серия 34063 не са подходящи за управление на транзистори с полеви ефекти, по-добре е да ги използвате заедно със специални драйвери (например с половин мост драйвер на горната част на рамото) - това ще ви позволи да получите по-стръмни ръбове при отваряне и затваряне на превключвателя на захранването. Въпреки това, при липса на драйверни чипове, можете да използвате вместо това „алтернатива на бедния човек“: биполярен PNP транзистор с диод и резистор (в този случай е възможно, тъй като източникът на поле е свързан към общ проводник). Когато MOSFET е включен, портата се зарежда през диода, биполярният транзистор е затворен, а когато MOSFET е изключен, биполярният транзистор се отваря и портата се разрежда през него.

Схема:

подробности:

L1, L2 - индуктори съответно 35 μH и 1 μH. Бобината L1 може да бъде навита с дебела жица на пръстен от дънната платка, просто намерете пръстен с по-голям диаметър, защото естествените индуктивности има само няколко микрохенри и може да се наложи да ги навиете на няколко слоя. Взимаме бобината L2 (за филтъра) готова от дънната платка.

C1 - входен филтър, електролит 330 uF/25V

C2 - синхронизиращ кондензатор, керамичен 100 pF

C3 - изходен филтър, електролит 220 uF/25V

C4, R4 - демпфер, номинален 2,7 nF, 10 Ohm, съответно. В много случаи можете да се справите напълно без него. Стойностите на демпферните елементи са силно зависими от конкретното окабеляване. Изчислението се извършва експериментално, след като платката е произведена.

C5 - филтър за захранване на mikruhi, керамика 0,1 µF

http://site/datasheets/pdf-data/2019328/PHILIPS/2PA733.html

Тази диаграма също често се разглежда:

Микросхемата е универсален импулсен преобразувател, който може да се използва за реализиране на понижаващи, повишаващи и инвертиращи преобразуватели с максимален вътрешен ток до 1,5A.

По-долу е показана диаграма на понижаващ преобразувател с изходно напрежение 5V и ток 500mA.

Схема на преобразувател MC34063A

Комплект части

Чип: MC34063A
Електролитни кондензатори: C2 = 1000mF/10V; C3 = 100mF/25V
Кондензатори с метален слой: C1 = 431pF; C4 =0.1mF
Резистори: R1 = 0,3 ома; R2 = 1k; R3 = 3k
Диод: D1 = 1N5819
Дросел: L1=220uH

C1 – капацитет на честотозадаващия кондензатор на преобразувателя.
R1 е резистор, който ще изключи микросхемата, ако токът бъде превишен.
C2 – филтърен кондензатор. Колкото по-голямо е, толкова по-малко вълни, трябва да е тип LOW ESR.
R1, R2 – делител на напрежение, който задава изходното напрежение.
D1 – диодът трябва да е ултрабърз или диод на Шотки с допустимо обратно напрежение поне 2 пъти по-голямо от изходното.
Захранващото напрежение на микросхемата е 9 - 15 волта, а входният ток не трябва да надвишава 1,5 A

MC34063A PCB

Две опции за PCB

Тук можете да изтеглите универсален калкулатор