MC34063 je pomerne bežný typ mikrokontroléra na zostavovanie meničov z nízkeho na vysoké a z vysokého na nízke napätie. Vlastnosti mikroobvodu spočívajú v jeho technických charakteristikách a výkonnostných ukazovateľoch. Zariadenie dobre zvláda záťaž so spínacím prúdom do 1,5 A, čo naznačuje široké možnosti jeho použitia v rôznych impulzných meničoch s vysokými praktickými vlastnosťami.

Popis čipu

Stabilizácia a konverzia napätia- Toto je dôležitá funkcia, ktorá sa používa v mnohých zariadeniach. Ide o všetky druhy regulovaných napájacích zdrojov, konverzných obvodov a kvalitných vstavaných napájacích zdrojov. Väčšina spotrebnej elektroniky je navrhnutá špeciálne na tento MS, pretože má vysoké výkonové charakteristiky a bez problémov spína dosť veľký prúd.

MC34063 má vstavaný oscilátor, takže na prevádzku zariadenia a spustenie konverzie napätia na rôzne úrovne stačí poskytnúť počiatočné predpätie pripojením 470pF kondenzátora. Tento ovládač je veľmi populárny medzi veľkým počtom rádioamatérov. Čip funguje dobre v mnohých obvodoch. A mať jednoduchú a jednoduchú topológiu technické zariadenie, môžete ľahko pochopiť princíp jeho fungovania.

Typický spojovací obvod pozostáva z nasledujúcich komponentov:

• 3 odpory;
• dióda;
• 3 kondenzátory;
• indukčnosť.

Vzhľadom na obvod na zníženie napätia alebo jeho stabilizáciu môžete vidieť, že je vybavený hlbokou spätnou väzbou a pomerne výkonným výstupným tranzistorom, ktorý cez seba prenáša napätie v jednosmernom prúde.

Spínací obvod na zníženie a stabilizáciu napätia

Z diagramu je zrejmé, že prúd vo výstupnom tranzistore je obmedzený odporom R1 a časovacím komponentom pre nastavenie požadovanej konverznej frekvencie je kondenzátor C2. Indukčnosť L1 akumuluje energiu, keď je tranzistor otvorený a keď je zatvorený, vybíja sa cez diódu na výstupný kondenzátor. Koeficient prevodu závisí od pomeru odporov rezistorov R3 a R2.

PWM stabilizátor pracuje v pulznom režime:

Keď sa zapne bipolárny tranzistor, indukčnosť získa energiu, ktorá sa potom akumuluje vo výstupnej kapacite. Tento cyklus sa neustále opakuje, čím sa zabezpečí stabilná výstupná úroveň. Za predpokladu, že na vstupe mikroobvodu je napätie 25V, na jeho výstupe to bude 5V s maximálnym výstupným prúdom do 500mA.

Napätie je možné zvýšiť zmenou typu pomeru odporu v spätnoväzbovom obvode pripojenom na vstup. Používa sa aj ako vybíjacia dióda pri pôsobení spätného EMF nahromadeného v cievke v čase jej nabíjania pri otvorenom tranzistore.

Použitie tejto schémy v praxi je možné vyrábať vysoko efektívne konvertor babiek. V tomto prípade mikroobvod nespotrebováva prebytočný výkon, ktorý sa uvoľní, keď napätie klesne na 5 alebo 3,3 V. Dióda je navrhnutá tak, aby poskytovala spätné vybíjanie indukčnosti na výstupný kondenzátor.

Režim redukcie pulzu napätie umožňuje výrazne šetriť energiu batérie pri pripájaní zariadení s nízkou spotrebou energie. Napríklad pri používaní bežného parametrický stabilizátor jeho ohrev počas prevádzky si vyžiadal minimálne 50 % výkonu. Čo potom povedať, ak je to potrebné? výstupné napätie pri 3,3 V? Takýto klesajúci zdroj so záťažou 1 W spotrebuje všetky 4 W, čo je dôležité pri vývoji kvalitných a spoľahlivých zariadení.

Ako ukazuje prax používania MC34063, priemerná strata výkonu je znížená na najmenej 13%, čo sa stalo najdôležitejším stimulom pre jeho praktickú implementáciu na napájanie všetkých nízkonapäťových spotrebiteľov. A berúc do úvahy princíp riadenia šírky impulzu, mikroobvod sa zahreje nevýznamne. Na jej chladenie preto nie sú potrebné žiadne radiátory. Priemerná účinnosť takéhoto konverzného okruhu je najmenej 87 %.

Regulácia napätia na výstupe mikroobvodu sa vykonáva v dôsledku odporového deliča. Keď prekročí nominálnu hodnotu o 1,25V, komporátor prepne spúšť a uzavrie tranzistor. Tento popis popisuje obvod redukcie napätia s výstupnou úrovňou 5V. Ak ho chcete zmeniť, zvýšiť alebo znížiť, budete musieť zmeniť parametre vstupného deliča.

Vstupný odpor sa používa na obmedzenie prúdu spínacieho spínača. Vypočítané ako pomer vstupného napätia k odporu rezistora R1. Organizovať nastaviteľný stabilizátor napätie, stredný bod je pripojený na kolík 5 mikroobvodu premenlivý odpor. Jeden výstup je na spoločný vodič a druhý je na napájanie. Konverzný systém pracuje vo frekvenčnom pásme 100 kHz, ak sa zmení indukčnosť, je možné ju zmeniť. Keď sa indukčnosť znižuje, frekvencia konverzie sa zvyšuje.

Iné prevádzkové režimy

Popri prevádzkových režimoch redukcie a stabilizácie sa pomerne často využívajú aj režimy boost. sa líši tým, že indukčnosť nie je na výstupe. Prúd ním preteká do záťaže pri zatvorenom kľúči, ktorý pri odomknutí privádza záporné napätie na spodnú svorku indukčnosti.

Dióda zase poskytuje indukčný výboj do záťaže v jednom smere. Preto, keď je spínač otvorený, pri záťaži sa generuje 12 V zo zdroja energie a maximálny prúd a keď je zatvorený na výstupnom kondenzátore, stúpa na 28 V. Účinnosť okruhu nárast je najmenej 83 %. Funkcia obvodu pri práci v tomto režime sa výstupný tranzistor plynule zapína, čo je zabezpečené obmedzením prúdu bázy cez prídavný odpor pripojený na pin 8 MS. Hodinovú frekvenciu meniča nastavuje malý kondenzátor, hlavne 470 pF, pričom je 100 kHz.

Výstupné napätie je určené nasledujúcim vzorcom:

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

Pomocou vyššie uvedeného obvodu na pripojenie mikroobvodu MC34063A môžete vytvoriť zvyšovací menič napätia napájaný z USB na 9, 12 alebo viac voltov, v závislosti od parametrov odporu R3. Na vykonanie podrobného výpočtu charakteristík zariadenia môžete použiť špeciálnu kalkulačku. Ak je R2 2,4 kOhm a R3 je 15 kOhm, potom obvod prevedie 5V na 12V.

Obvod na zvýšenie napätia MC34063A s externým tranzistorom

Prezentovaný obvod používa tranzistor s efektom poľa. Ale bola v tom chyba. Na bipolárnom tranzistore je potrebné zmeniť na niektorých miestach K-E. Nižšie je uvedený diagram z popisu. Externý tranzistor sa volí na základe spínacieho prúdu a výstupného výkonu.

Pomerne často sa na napájanie svetelných zdrojov LED tento konkrétny mikroobvod používa na zostavenie meniča na zníženie alebo zvýšenie rýchlosti. Vysoká účinnosť, nízka spotreba a vysoká stabilita výstupného napätia sú hlavnými výhodami implementácie obvodu. Existuje veľa obvodov LED ovládačov s rôznymi funkciami.

Ako jeden z mnohých príkladov praktickej aplikácie môžete zvážiť nasledujúci diagram.

Schéma funguje nasledovne:

Keď je privedený riadiaci signál, vnútorný spúšťač MS sa zablokuje a tranzistor sa uzavrie. A nabíjací prúd tranzistora s efektom poľa preteká cez diódu. Po odstránení riadiaceho impulzu prejde spúšť do druhého stavu a otvorí tranzistor, čo vedie k vybitiu brány VT2. Toto spojenie dvoch tranzistorov Poskytuje rýchle zapnutie a vypnutie VT1, čo znižuje pravdepodobnosť zahrievania v dôsledku takmer úplnej absencie variabilnej zložky. Na výpočet prúdu pretekajúceho LED diódami môžete použiť: I=1,25V/R2.

Nabíjačka pre MC34063

Ovládač MC34063 je univerzálny. Okrem napájacích zdrojov sa dá použiť na navrhovanie nabíjačka pre telefóny s výstupným napätím 5V. Nižšie je uvedený diagram implementácie zariadenia. jej princíp fungovania je vysvetlený ako v prípade pravidelnej konverzie smerom nadol. Výstupný nabíjací prúd batérie je až 1A s rezervou 30%. Na jeho zvýšenie musíte použiť externý tranzistor, napríklad KT817 alebo akýkoľvek iný.

Základné technické údaje MC34063

• Široký rozsah vstupných napätí: od 3 V do 40 V;
• Vysoký výkon impulzný prúd: do 1,5 A;
• Nastaviteľné výstupné napätie;
• Frekvencia meniča do 100 kHz;
• Presnosť vnútornej referencie: 2 %;
• Obmedzenie skratového prúdu;
• Nízka spotreba v režime spánku.

Štruktúra obvodu:

1. Zdroj referenčného napätia 1,25 V;
2. Porovnávacie porovnávanie referenčné napätie a vstupný signál zo vstupu 5;
3. Resetovanie generátora impulzov RS spúšť;
4. Prvok AND kombinujúci signály z komparátora a generátora;
5. RS spúšť eliminujúca vysokofrekvenčné spínanie výstupných tranzistorov;
6. Budiaci tranzistor VT2 v obvode sledovača emitora na zosilnenie prúdu;
7. Výstupný tranzistor VT1 poskytuje prúd až 1,5A.

Generátor impulzov neustále resetuje spúšť RS; ak je napätie na vstupe mikroobvodu 5 nízke, potom komparátor odošle signál na vstup S, ktorý nastaví spúšť a podľa toho zapne tranzistory VT2 a VT1. Čím rýchlejšie signál príde na vstup S, tým dlhšie bude tranzistor v otvorenom stave a tým viac energie sa prenesie zo vstupu na výstup mikroobvodu. A ak sa napätie na vstupe 5 zvýši nad 1,25 V, spúšť nebude nainštalovaná vôbec. A energia sa neprenesie na výstup mikroobvodu.

Zosilňovací konvertor MC34063

Napríklad som použil tento čip na napájanie 12 V modulu rozhrania z USB portu prenosného počítača (5 V), takže modul rozhrania fungoval, keď bol prenosný počítač spustený, nepotreboval vlastný neprerušiteľný zdroj napájania.
Má tiež zmysel použiť IC na napájanie stýkačov, ktoré potrebujú viac vysoké napätie ako ostatné časti okruhu.
Hoci sa MC34063 vyrába už dlho, jeho schopnosť pracovať na 3 V umožňuje jeho použitie v stabilizátoroch napätia napájaných lítiovými batériami.
Pozrime sa na príklad zosilňovača prevodníka z dokumentácie. Tento obvod je navrhnutý pre vstupné napätie 12 V, výstupné napätie 28 V pri prúde 175 mA.

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

V tomto obvode je obmedzenie vstupného prúdu nastavené odporom R1, výstupné napätie je určené pomerom odporu R4 a R3.

Prevodník Buck na MC34063

Zníženie napätia je oveľa jednoduchšie - existuje veľké množstvo kompenzačných stabilizátorov, ktoré nevyžadujú tlmivky a vyžadujú menej externých prvkov, ale pre impulzný menič je práca, keď je výstupné napätie niekoľkonásobne menšie ako vstupné napätie, alebo prevod efektívnosť je jednoducho dôležitá.
V technickej dokumentácii je uvedený príklad obvodu so vstupným napätím 25 V a výstupným napätím 5 V pri prúde 500 mA.

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

Tento prevodník je možné použiť na napájanie USB zariadení. Mimochodom, môžete zvýšiť prúd dodávaný do záťaže, na to budete musieť zvýšiť kapacitu kondenzátorov C1 a C3, znížiť indukčnosť L1 a odpor R1.

Obvod invertného meniča MC34063

Tretia schéma sa používa menej často ako prvé dve, ale nie je menej relevantná. Presné meranie napätia alebo zosilnenie audio signálov často vyžaduje bipolárne napájanie a MC34063 môže pomôcť poskytnúť záporné napätie.
Dokumentácia poskytuje obvod, ktorý umožňuje previesť napätie 4,5 .. 6,0 V na záporné napätie -12 V s prúdom 100 mA.

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

Upozorňujeme, že v tomto obvode by súčet vstupného a výstupného napätia nemal prekročiť 40 V.

Analógy čipu MC34063

Ak je MC34063 určený pre komerčné aplikácie a má rozsah prevádzkových teplôt 0 .. 70 °C, potom jeho úplný analóg MC33063 môže pracovať v komerčnom rozsahu -40 .. 85 °C.
Niekoľko výrobcov vyrába MC34063, iní výrobcovia čipov vyrábajú kompletné analógy: AP34063, KS34063. Dokonca aj domáci priemysel vyrobil úplný analóg K1156EU5, a hoci si teraz kúpte tento čip veľký problém, ale môžete nájsť veľa diagramov metód výpočtu špeciálne pre K1156EU5, ktoré sú použiteľné pre MC34063.
Ak potrebujete vyvinúť nové zariadenie a zdá sa, že MC34063 dokonale zapadá, mali by ste venovať pozornosť modernejším analógom, napríklad: NCP3063.

Mnohí z nás sa pravdepodobne stretli s problémom s napájaním 9-voltových multimetrov, keď sa v najnevhodnejšom momente objaví symbol „batérie“ v ľavom hornom rohu obrazovky a zariadenie začne nehanebne „klamať“. Takže, keď som sa omrzel meniť „Kronas“ a predtým neboli vždy v predaji, začal som napájať multimeter zo stacionárneho zdroja a jedného dňa som poslal svoj multimeter svojim predkom a dodal som mu 27 voltov. moc omylom. Vtedy som začal uvažovať o „alternatívnom zdroji energie“. Schéma bola nájdená pokusom a omylom. Navrhol mi to priateľ na fóre „radiomaster.com.ua“, Sergey Gureev, za čo mu patrí rešpekt a „rešpekt“.

V tomto článku dávam do pozornosti rádioamatérov obvod meniča napätia na napájanie multimetra na pomerne bežnom IC MC34063A. Vzal som obvod z údajového listu mikroobvodu. Mikroobvod pracuje tak na zvýšenie napätia, ako aj na jeho zníženie. Vstupné napätie od 3 do 40 voltov. Výstupný prúd do 1,5 ampéra. Nechýba ani takzvaná kalkulačka

na výpočet hodnotenia rádiových prvkov „potrubia“ a typu aktivácie v závislosti od účelu. Je potrebné poznamenať, že tento prevodník sa priaznivo porovnáva s inými zariadeniami, ktoré pracujú na rovnakej úlohe. Neexistuje žiadna interakcia s 220 V sieťou, čím sa eliminuje riziko zranenia používateľa elektrický šok. Je tu zjavná jednoduchosť - v tomto diagrame je iba deväť častí. Prítomnosť vnútorného generátora, ktorého konverzná frekvencia je nastavená externými prvkami, zaručuje stabilné napätie na výstupe zariadenia. Dané parametre, relatívna lacnosť mikroobvodu, ako aj jednoduchosť zahrnutia a minimum dielov ho robia atraktívnym pre opakovanie. Pre porovnanie, cena za batériu Krona v Donecku je približne 2 doláre, cena za IC MC34063A je 0,5 dolára. A to aj napriek tomu, že pravidelne meníte „Kroons“ a spravidla sa nezlacňujú.

Konštrukčne je prevodník určený na montáž na stenu, ale estéti ho môžu vykonávať vo forme vytlačená obvodová doska vo formáte SMD. Mikroobvod som použil v balení DIP8 - je naň zásuvka a okolo neho je vhodné nainštalovať zvyšné prvky. Vstupný výkon odoberám z lítiová batéria z mobilného telefónu. Na konci tela multimetra je konektor na pripojenie nabíjačky, v mojom prípade z rovnakého mobilu. Obvod nevyžaduje žiadnu konfiguráciu - všetko funguje okamžite po zapnutí napájania. Prevodník by mal byť pripojený k medzere v dráhe vedúcej od tlačidla napájania k zvyšku obvodu.

Dokončoval sa multimeter DT-9502, jeho napájanie je organizované tlačidlom, ak sa dokončujú zariadenia s „tesnením“, bude to závisieť od situácie. Spotreba prúdu je 20 mA a v režime merania kapacity na hranici „200 µF“ – 60 mA. Multimetre tejto triedy majú časovač na vypnutie podľa doby prevádzky, takže pri napájaní 3,8 - 4,2 voltov sa doba prevádzky skráti na polovicu. Aby ste tomu zabránili, musíte prispájkovať 100 µF kondenzátor paralelne ku kondenzátoru časovača na strane trate. Môžete tiež zabudovať bočné osvetlenie obrazovky - veľmi pohodlná vec, ktorá mi pomohla viac ako raz. Ale toto je úplne iná téma.

S pozdravom Tango.

Nižšie je schéma stupňovitého DC-DC meniča, postaveného podľa boost topológie, ktorý pri privedení napätia 5...13V na vstup vytvára stabilné napätie 19V na výstupe. Takže pomocou tohto prevodníka môžete získať 19V z akéhokoľvek štandardného napätia: 5V, 9V, 12V. Prevodník je navrhnutý pre maximálny výstupný prúd cca 0,5 A, je malých rozmerov a veľmi pohodlný.

Na ovládanie meniča sa používa široko používaný mikroobvod.

Výkonný n-kanálový MOSFET sa používa ako vypínač napájania, ako najekonomickejšie riešenie z hľadiska účinnosti. Tieto tranzistory majú v otvorenom stave minimálny odpor a v dôsledku toho aj minimálne zahrievanie (minimálny stratový výkon).

Keďže čipy série 34063 nie sú vhodné na ovládanie tranzistory s efektom poľa, potom je lepšie ich používať v spojení so špeciálnymi ovládačmi (napríklad s ovládačom pre horné rameno polovičného mostíka) - to vám umožní získať strmšie hrany pri otváraní a zatváraní vypínača. Pri absencii čipov ovládača však môžete namiesto toho použiť „alternatívu chudobného“: bipolárny PNP tranzistor s diódou a odporom (v tomto prípade je to možné, pretože zdroj poľa je pripojený k spoločnému vodiču). Keď je MOSFET zapnutý, brána sa nabíja cez diódu, bipolárny tranzistor v tomto prípade je zatvorený a pri vypnutí MOSFETu sa otvorí bipolárny tranzistor a cez neho sa vybije hradlo.

schéma:

Podrobnosti:

L1, L2 - induktory 35 μH a 1 μH, resp. Cievku L1 je možné navinúť hrubým drôtom na krúžok zo základnej dosky, stačí nájsť krúžok s väčším priemerom, pretože natívne indukčnosti sú tam len niekoľko mikrohenrov a možno ich budete musieť navinúť v niekoľkých vrstvách. Cievku L2 (pre filter) berieme pripravenú zo základnej dosky.

C1 - vstupný filter, elektrolyt 330 uF/25V

C2 - časovací kondenzátor, keramický 100 pF

C3 - výstupný filter, elektrolyt 220 uF/25V

C4, R4 - tlmič, nominálny 2,7 ​​nF, 10 Ohm, resp. V mnohých prípadoch sa bez neho zaobídete úplne. Hodnoty tlmiacich prvkov sú vysoko závislé od konkrétneho zapojenia. Výpočet sa vykonáva experimentálne po výrobe dosky.

C5 - filter pre napájanie mikruhi, keramika 0,1 µF

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

Tento diagram sa tiež často zobrazuje:

Mikroobvod je univerzálny pulzný menič, na ktoré môžete implementovať buck, boost a invertujúce meniče s maximálnym vnútorným prúdom až 1,5A.

Nižšie je schéma znižovacieho meniča s výstupným napätím 5V a prúdom 500mA.

Obvod prevodníka MC34063A

Sada dielov

Čip: MC34063A
Elektrolytické kondenzátory: C2 = 1000mF/10V; C3 = 100 mF/25 V
Kovové filmové kondenzátory: C1 = 431pF; C4 = 0,1 mF
Rezistory: R1 = 0,3 ohmu; R2 = 1k; R3 = 3k
Dióda: D1 = 1N5819
Tlmivka: L1=220uH

C1 – kapacita frekvenčne nastavovacieho kondenzátora meniča.
R1 je odpor, ktorý pri prekročení prúdu vypne mikroobvod.
C2 – filtračný kondenzátor. Čím je väčšia, tým je zvlnenie menšie, malo by ísť o typ LOW ESR.
R1, R2 – delič napätia, ktorý nastavuje výstupné napätie.
D1 – dióda musí byť ultrarýchla alebo Schottkyho dióda s prípustným spätným napätím minimálne 2-násobkom výkonu.
Napájacie napätie mikroobvodu je 9 - 15 voltov a vstupný prúd by nemala presiahnuť 1,5A

PCB MC34063A

Dve možnosti PCB

Tu si môžete stiahnuť univerzálnu kalkulačku