Mc34063 transformatoriaus perjungimo grandinė. Perjungimo įtampos reguliatoriai MC34063A, MC33063A, NCV33063A. Įtampos mažinimo ir stabilizavimo įjungimo schema

Norint maitinti nešiojamąją elektroninę įrangą namuose, dažnai naudojami maitinimo šaltiniai. Tačiau tai ne visada patogu, nes naudojimo vietoje ne visada yra laisvo elektros lizdo. O jei reikia turėti kelis skirtingus maitinimo šaltinius?

Vienas iš teisingų sprendimų yra padaryti universalų maitinimo šaltinį. O kaip išorinį maitinimo šaltinį naudokite, visų pirma, asmeninio kompiuterio USB prievadą. Ne paslaptis, kad standartinis tiekia maitinimą išoriniams elektroniniams įrenginiams, kurių įtampa yra 5 V, o apkrovos srovė ne didesnė kaip 500 mA.

Deja, norint normaliai veikti daugumai nešiojamų elektroninių įrenginių, reikalinga 9 arba 12 V įtampa. Specializuota mikroschema padės išspręsti problemą MC34063 įtampos keitiklis, kuris labai palengvins gamybą su reikiamais parametrais.

Konverterio mc34063 struktūrinė schema:

MC34063 veikimo ribos

Konverterio grandinės aprašymas

Žemiau yra schema maitinimo parinkties, kuri leidžia gauti 9V arba 12V iš 5V USB prievado kompiuteryje.

Grandinė yra pagrįsta specializuota mikroschema MC34063 (jos atitikmuo rusiškai K1156EU5). MC34063 įtampos keitiklis yra DC/DC keitiklio elektroninė valdymo grandinė.

Jis turi temperatūros kompensuojamą įtampos atskaitą (RTF), kintamo darbo ciklo osciliatorių, komparatorių, srovės ribojimo grandinę, išėjimo pakopą ir didelės srovės jungiklį. Šis lustas yra specialiai sukurtas naudoti elektroniniuose keitikliuose su mažiausiu elementų skaičiumi.

Veikimo metu gauta išėjimo įtampa nustatoma dviem rezistoriais R2 ir R3. Pasirinkimas atliekamas remiantis tuo, kad lygintuvo įėjime (5 kontaktas) turi būti 1,25 V įtampa. Galite apskaičiuoti grandinės rezistorių varžą naudodami paprastą formulę:

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

Žinant reikiamą išėjimo įtampą ir rezistoriaus R3 varžą, gana lengva nustatyti rezistoriaus R2 varžą.

Kadangi išėjimo įtampa yra nustatyta, galite žymiai patobulinti grandinę, įtraukdami į grandinę jungiklį, leidžiantį gauti visų rūšių reikšmes, jei reikia. Žemiau pateikiamas dviejų išėjimo įtampų (9 ir 12 V) keitiklio MC34063 variantas.

Apsvarstykite tipišką DC / DC padidinimo keitiklio grandinę 34063 lustuose:

Drožlių kaiščiai:

1. SWC(jungiklio kolektorius) - išėjimo tranzistorių kolektorius
2. SWE(jungiklio emiteris) - išėjimo tranzistoriaus emiteris
3. Tc(laiko kondensatorius) - įvestis laiko kondensatoriui prijungti
4. GND- Žemė
5. II(comparator inverting input) - invertuojantis komparatoriaus įėjimas
6. Vcc- maistas
7. ipk- didžiausios srovės ribojimo grandinės įėjimas
8. KDR(tvarkyklės kolektorius) - išvesties tranzistoriaus tvarkyklės kolektorius (bipolinis tranzistorius taip pat naudojamas kaip išvesties tranzistoriaus tvarkyklė)

Elementai:

L1- kaupiamasis droselis. Apskritai tai yra energijos konversijos elementas.

Nuo 1- laiko kondensatorius, jis nustato konversijos dažnį. Maksimalus 34063 lustų konvertavimo dažnis yra apie 100 kHz.

R2, R1- palyginimo grandinės įtampos daliklis. Į neinvertuojamąjį komparatoriaus įvestį tiekiama 1,25 V įtampa iš vidinio reguliatoriaus, o į invertuojamąjį – iš įtampos daliklio. Kai įtampa iš skirstytuvo tampa lygi įtampai iš vidinio reguliatoriaus, komparatorius perjungia išėjimo tranzistorių.

C 2, C 3- atitinkamai išvesties ir įvesties filtrai. Išėjimo filtro talpa lemia išėjimo įtampos pulsacijos dydį. Jei skaičiavimo metu paaiškėja, kad tam tikrai pulsacijos vertei reikia labai didelės talpos, galite apskaičiuoti didesnius pulsavimus ir tada naudoti papildomą LC filtrą. Talpa C 3 paprastai imama 100 ... 470 mikrofaradų.

Rsc yra srovės jutimo rezistorius. Jis reikalingas srovės ribojimo grandinei. Didžiausia išėjimo tranzistoriaus srovė MC34063 = 1,5 A, AP34063 = 1,6 A. Jei didžiausia perjungimo srovė viršija šias vertes, lustas gali perdegti. Jei tiksliai žinoma, kad didžiausia srovė net nepriartėja prie didžiausių verčių, tada šį rezistorių galima praleisti.

R3- rezistorius, ribojantis išėjimo tranzistoriaus tvarkyklės srovę (daugiausia 100 mA). Paprastai imamas 180, 200 omų.

Skaičiavimo procedūra:

1. Pasirinkite vardinę įėjimo ir išėjimo įtampą: V in, V išeina ir maksimali išėjimo srovė Aš išėjau.
2. 2) Pasirinkite mažiausią įėjimo įtampą V in (min.) ir minimalus veikimo dažnis fmin su pasirinktais V in ir Aš išėjau.
3. Apskaičiuokite vertę (t įjungta + t išjungta) maks pagal formulę (t įjungta + t išjungta) maks. =1/f min, t įjungta (maks.)- maksimalus laikas, kai išėjimo tranzistorius yra atidarytas, toff (maks.)- maksimalus laikas, kai išėjimo tranzistorius yra uždarytas.
4. Apskaičiuokite santykį t įjungta / išjungta pagal formulę t įjungta / t išjungta \u003d (V išvestis + V F -V į (min)) / (V į (min) - V sat), kur V F- įtampos kritimas išėjimo filtre, V sat- įtampos kritimas išėjimo tranzistorius (kai jis yra visiškai atidarytas) esant tam tikrai srovei. V sat nustatomas pagal mikroschemos (arba tranzistoriaus, jei grandinė yra su išoriniu tranzistoriumi) dokumentacijoje pateiktus grafikus. Iš formulės matyti, kad kuo daugiau V in, V išeina ir kuo jie labiau skiriasi vienas nuo kito, tuo mažiau jie turi įtakos galutiniam rezultatui. V F ir V sat, tad jei nereikia itin tikslaus skaičiavimo, tai patarčiau, jau su V in (min.)\u003d 6-7 V, drąsiai imkite V F=0, V sat\u003d 1,2 V (įprastas, vidutinis bipolinis tranzistorius) ir nesijaudinkite.
5. Žinant t įjungta / išjungta ir (t įjungta + t išjungta) maks išspręsti lygčių sistemą ir rasti t įjungta (maks.).
6. Raskite laiko kondensatoriaus talpą Nuo 1 pagal formulę: C 1 \u003d 4,5 * 10 -5 *t ant (maks.).
7. Raskite didžiausią srovę per išėjimo tranzistorių: I PK(jungiklis) =2*I out *(1+t įjungta /t išjungta). Jei paaiškėjo, kad ji yra didesnė nei maksimali išėjimo tranzistoriaus srovė (1,5 ... 1,6 A), tada keitiklis su tokiais parametrais yra neįmanomas. Turite perskaičiuoti grandinę, kad būtų mažesnė išėjimo srovė ( Aš išėjau), arba naudokite grandinę su išoriniu tranzistoriumi.
8. Skaičiavimas Rsc pagal formulę: R sc = 0,3/I PK (jungiklis).
9. Apskaičiuokite minimalią išėjimo filtro kondensatoriaus talpą:
10. C 2 \u003d I out *t įjungta (maks.) / V bangavimas (p-p), kur V bangavimas (p-p)- maksimali išėjimo įtampos pulsacijos vertė. Skirtingi gamintojai rekomenduoja gautą vertę padauginti iš koeficiento nuo 1 iki 9. Didžiausia talpa paimama iš standartinių verčių, artimiausių apskaičiuotajai.
11. Apskaičiuokite mažiausią induktoriaus induktyvumą:

    L 1 (min.) \u003d t įjungta (maks.) * (V in (min.) -V sat.) / I PK (jungiklis). Jei gaunate per didelius C 2 ir L 1 , galite pabandyti padidinti konversijos dažnį ir pakartoti skaičiavimą. Kuo didesnis konversijos dažnis, tuo mažesnė minimali išėjimo kondensatoriaus talpa ir mažiausia induktoriaus induktyvumas.

12. Daliklio varžos apskaičiuojamos pagal santykį V išėjimas \u003d 1,25 * (1 + R 2 / R 1).

Internetinis skaičiuotuvas keitikliui apskaičiuoti:

(Norėdami atlikti teisingus skaičiavimus, kaip kablelį naudokite tašką, o ne kablelį)

1) Pradiniai duomenys:

(jei nežinote V sat , V f , V ripple(p-p) reikšmės, tada bus skaičiuojamas V sat =1,2 V, V f =0 V, V ripple(p-p) = 50 mV)

Šis opusas bus apie 3 herojus. Kodėl bogatyrai?))) Nuo seniausių laikų bogatyrai yra Tėvynės gynėjai, žmonės, kurie „pavogė“, tai yra taupo, o ne, kaip dabar, „pavogė“ turtus.. Mūsų pavaros yra pulso keitikliai. , 3 tipai (žemyn, aukštyn, inverteris). Be to, visi trys yra tame pačiame MC34063 luste ir to paties tipo DO5022 ritėje, kurios induktyvumas yra 150 μH. Jie naudojami kaip mikrobangų signalo jungiklio dalis ant kaiščių diodų, kurių grandinė ir plokštė pateikti šio straipsnio pabaigoje.

MC34063 lusto DC-DC sumažinimo keitiklio (žemyn, buck) apskaičiavimas

Skaičiavimas atliekamas pagal standartinį metodą "AN920 / D" iš ON Semiconductor. Konverterio elektros grandinės schema parodyta 1 pav. Grandinės elementų numeriai atitinka naujausią grandinės versiją (iš failo „Driver of MC34063 3in1 - ver 08.SCH“).

1 pav. Žeminamojo vairuotojo elektros grandinės schema.

Drožlių kaiščiai:

1 išvada - SWC(jungiklio kolektorius) - išėjimo tranzistorių kolektorius

2 išvada - SWE(jungiklio emiteris) - išėjimo tranzistoriaus emiteris

3 išvada - TS(laiko kondensatorius) - įvestis laiko kondensatoriui prijungti

4 išvada - GND- įžeminimas (prijungtas prie bendro žeminamojo DC-DC laido)

5 išvada - CII(Facebook) (comparator inverting input) - invertuojantis komparatoriaus įėjimas

6 išvada - VCC- maistas

7 išvada - ipk- didžiausios srovės ribojimo grandinės įėjimas

8 išvada - KDR(tvarkyklės kolektorius) - išėjimo tranzistoriaus tvarkyklės kolektorius (bipolinis tranzistorius taip pat naudojamas kaip išėjimo tranzistoriaus tvarkyklė, prijungta pagal Darlingtono grandinę, stovinti mikroschemos viduje).

Elementai:

L 3- droselis. Geriau naudoti atviro tipo droselį (ne visiškai padengtą feritu) - DO5022T seriją iš Coilkraft arba RLB iš Bourns, nes toks droselis prisisotina didesne srove nei įprasti Sumida CDRH uždaro tipo droseliai. Geriau naudoti droselius, kurių induktyvumas yra didesnis nei apskaičiuota vertė.

Nuo 11- laiko kondensatorius, jis nustato konversijos dažnį. Maksimalus 34063 lustų konvertavimo dažnis yra apie 100 kHz.

R 24 , R 21- palyginimo grandinės įtampos daliklis. Į neinvertuojamąjį komparatoriaus įvestį tiekiama 1,25V įtampa iš vidinio reguliatoriaus, o į invertuojamąjį – iš įtampos daliklio. Kai įtampa iš skirstytuvo tampa lygi įtampai iš vidinio reguliatoriaus, komparatorius perjungia išėjimo tranzistorių.

C 2, C 5, C 8 ir C 17, C 18- atitinkamai išvesties ir įvesties filtrai. Išėjimo filtro talpa lemia išėjimo įtampos pulsacijos dydį. Jei skaičiavimo metu paaiškėja, kad tam tikrai pulsacijos vertei reikia labai didelės talpos, galite apskaičiuoti didelius pulsavimus ir tada naudoti papildomą LC filtrą. Įvesties talpa paprastai imama 100 ... 470 mikrofaradų (TI rekomendacija yra ne mažesnė kaip 470 mikrofaradų), išėjimo talpa taip pat imama 100 ... 470 mikrofaradų (paimama 220 mikrofaradų).

R 11-12-13 (Rsc) yra srovės jutimo rezistorius. Jis reikalingas srovės ribojimo grandinei. Didžiausia išėjimo tranzistoriaus srovė MC34063 = 1,5 A, AP34063 = 1,6 A. Jei didžiausia perjungimo srovė viršija šias vertes, lustas gali perdegti. Jei tiksliai žinoma, kad didžiausia srovė net nepriartėja prie didžiausių verčių, tada šį rezistorių galima praleisti. Skaičiavimas atliekamas tiksliai didžiausiai (vidinio tranzistoriaus) srovei. Naudojant išorinį tranzistorių, juo teka didžiausia srovė, per vidinį tranzistorių teka mažesnė (valdymo) srovė.

VT 4 – išorinis bipolinis tranzistorius įkišamas į grandinę, kai apskaičiuota didžiausia srovė viršija 1,5A (esant didelei išėjimo srovei). Priešingu atveju mikroschemos perkaitimas gali sukelti jos gedimą. Darbo režimas (tranzistoriaus bazinė srovė) R 26 , R 28 .

VD 2 – Šotkio diodas arba itin greitas (ultragreitas) diodas, skirtas įtampai (pirmyn ir atgal) ne mažiau kaip 2U išvestis

Skaičiavimo procedūra:

• Pasirinkite vardinę įėjimo ir išėjimo įtampą: V in, V išeina ir maksimaliai

išėjimo srovė Aš išėjau.

Mūsų schemoje V įėjimas =24V, V išėjimas =5V, I išėjimas =500mA(daugiausia 750 mA)

• Pasirinkite mažiausią įėjimo įtampą V in (min.) ir minimalus veikimo dažnis fmin su pasirinktais V in ir Aš išėjau.

Mūsų schemoje V in (min) \u003d 20V (pagal TK), pasirinkti f min =50 kHz

3) Apskaičiuokite vertę (t įjungta + t išjungta) maks pagal formulę (t įjungta + t išjungta) maks. =1/f min, t įjungta (maks.)- maksimalus laikas, kai išėjimo tranzistorius yra atidarytas, toff (maks.)- maksimalus laikas, kai išėjimo tranzistorius yra uždarytas.

(t įjungta + t išjungta) max =1/f min =1/50kHz=0.02 ms=20 µs

Apskaičiuokite santykį t įjungta / išjungta pagal formulę t įjungta / t išjungta \u003d (V išvestis + V F) / (V in (min) - V set - V out), kur V F- įtampos kritimas per diodą (į priekį - į priekį įtampos kritimas), V sat- įtampos kritimas išėjimo tranzistorius, kai jis yra visiškai atviroje būsenoje (sotumas - prisotinimo įtampa), esant tam tikrai srovei. V sat nustatomi pagal dokumentacijoje pateiktus grafikus ar lenteles. Iš formulės matyti, kad kuo daugiau V in, V išeina ir kuo jie labiau skiriasi vienas nuo kito, tuo mažiau jie turi įtakos galutiniam rezultatui. V F ir V sat.

(t įjungta / t išjungta) maks. =(V išvestis + V F)/(V in(min) -V sed. -V iš)=(5+0,8)/(20-0,8-5)=5,8/14,2=0,408

4) Žinojimas t įjungta / išjungta ir (t įjungta + t išjungta) maks išspręsti lygčių sistemą ir rasti t įjungta (maks.).

t išjungta = (t įjungta + t išjungta) maks. / ((t įjungta / t išjungta) max +1) =20µs/(0.408+1)=14.2 µs

t ant (maks) =20- t išjungtas=20-14,2 µs = 5,8 µs

5) Raskite laiko kondensatoriaus talpą Nuo 11 (Ct) pagal formulę:

C 11 \u003d 4,5 * 10 -5 *t ant (maks.).

C 11 = 4.5*10 -5 * t ant (maks) \u003d 4,5 * 10 - 5 * 5,8 μS \u003d 261pF(tai yra minimali vertė), paimkite 680pF

Kuo mažesnė talpa, tuo didesnis dažnis. Talpa 680pF atitinka 14KHz dažnį

6) Raskite didžiausią srovę per išėjimo tranzistorių: I PK(jungiklis) =2*I out. Jei paaiškėjo, kad ji yra didesnė nei maksimali išėjimo tranzistoriaus srovė (1,5 ... 1,6 A), tada keitiklis su tokiais parametrais yra neįmanomas. Turite perskaičiuoti grandinę, kad būtų mažesnė išėjimo srovė ( Aš išėjau), arba naudokite grandinę su išoriniu tranzistoriumi.

I PK(jungiklis) =2*I out =2*0,5=1A(maksimaliai išėjimo srovei 750 mA I PK(jungiklis) = 1.4A)

7) Apskaičiuokite Rsc pagal formulę: R sc = 0,3/I PK (jungiklis).

R sc \u003d 0,3 / I PK (jungiklis) = 0,3 / 1 \u003d 0,3 Ohm, lygiagrečiai prijunkite 3 rezistorius R 11-12-13) 1 omu

8) Apskaičiuokite minimalią išėjimo filtro kondensatoriaus talpą: C 17 =I PK (jungiklis) * (t įjungtas + t išjungtas) maks. /8V pulsacija (p-p), kur V bangavimas (p-p)- maksimali išėjimo įtampos pulsacijos vertė. Didžiausia talpa imama nuo artimiausių apskaičiuotoms standartinėms vertėms.

Nuo 17 =Aš PK (jungiklis) *(t ant+ t išjungtas) maks/8 V bangavimas (p — p) \u003d 1 * 14,2 μS / 8 * 50 mV \u003d 50 μF, imame 220 μF

9) Apskaičiuokite mažiausią induktoriaus induktyvumą:

L 1(min) = t ant (maks) *(V in (min) — V sat— V išeina)/ Aš PK (jungiklis) . Jei C 17 ir L 1 yra per dideli, galite pabandyti padidinti konversijos dažnį ir pakartoti skaičiavimą. Kuo didesnis konversijos dažnis, tuo mažesnė minimali išėjimo kondensatoriaus talpa ir mažiausia induktoriaus induktyvumas.

L 1 (min.) \u003d t įjungta (maks.) * (V į (min.) -V St -V Out) / I PK (jungiklis) \u003d 5,8µs *(20-0.8-5)/1=82.3 µH

Tai yra minimali induktyvumas. MC34063 lustui induktyvumo ritė turi būti parinkta su žinoma didele induktyvumo verte nei apskaičiuota. Mes pasirenkame L = 150 μH iš CoilKraft DO5022.

10) Daliklio varžos skaičiuojamos pagal santykį V išėjimas \u003d 1,25 * (1 + R 24 / R 21). Šie rezistoriai turi būti ne mažesni kaip 30 omų.

Jei V išvestis \u003d 5V, imame R 24 \u003d 3,6K, tadaR 21 =1,2 tūkst

Internetinis skaičiavimas http://uiut.org/master/mc34063/ rodo apskaičiuotų verčių teisingumą (išskyrus Сt=С11):

Taip pat yra dar vienas internetinis skaičiavimas http://radiohlam.ru/theory/stepdown34063.htm, kuris taip pat parodo apskaičiuotų verčių teisingumą.

12) Pagal 7 punkto skaičiavimo sąlygas didžiausia srovė 1A (Max 1,4A) yra artima maksimaliai tranzistoriaus srovei (1,5 ... 1,6 A). Patartina įrengti išorinį tranzistorių jau esant didžiausiai srovei 1A, kad būtų išvengta mikroschemos perkaitimo. Tai padaryta. Mes pasirenkame VT4 MJD45 tranzistorių (PNP tipo), kurio srovės perdavimo koeficientas yra 40 (patartina paimti kiek įmanoma daugiau h21e, nes tranzistorius veikia soties režimu ir ant jo nukrenta apie = 0,8 V įtampa). Kai kurie tranzistorių gamintojai duomenų lapo pavadinime nurodo mažą 1 V soties įtampos Usat vertę, kuria reikėtų vadovautis.

Apskaičiuokime rezistorių R26 ir R28 varžą pasirinkto tranzistoriaus VT4 grandinėse.

Tranzistoriaus VT4 bazinė srovė: aš b= Aš PK (jungiklis) / h 21 ai . aš b = 1/40 = 25 mA

Rezistorius BE grandinėje: R 26 =10*h21e/ Aš PK (jungiklis) . R 26 \u003d 10 * 40 / 1 \u003d 400 omų (imame R 26 \u003d 160 omų)

Srovė per rezistorių R 26: I RBE \u003d V BE /R 26 \u003d 0,8 / 160 \u003d 5 mA

Rezistorius bazinėje grandinėje: R 28 = (Vin (min.) - Vsat (vairuotojas) - V RSC -V BEQ 1) / (I B + I RBE)

R 28 \u003d (20-0,8-0,1-0,8) / (25 + 5) \u003d 610 omų, galite naudoti mažiau nei 160 omų (to paties tipo kaip R 26, nes įmontuotas Darlingtono tranzistorius gali tiekti daugiau srovės mažesnis rezistorius.

13) Apskaičiuokite snubber elementus R 32, C 16. (žr. stiprinimo grandinės skaičiavimą ir diagramą žemiau).

14) Apskaičiuokite išvesties filtro elementus L 5 , R 37, C 24 (G. Ott „Triukšmo ir trukdžių slopinimo elektroninėse sistemose metodai“ p.120-121).

Pasirinkta - ritė L5 = 150 μH (to paties tipo induktorius su aktyvia varža Rdross = 0,25 omo) ir C24 = 47 μF (schemoje nurodyta didesnė 100 μF reikšmė)

Apskaičiuokite filtro slopinimo koeficientą xi =((R+Rdross)/2)* šaknis(C/L)

R=R37 nustatomas, kai slopinimo koeficientas yra mažesnis nei 0,6, kad būtų pašalintas filtro santykinio dažnio atsako pikas (filtro rezonansas). Priešingu atveju filtras tokiu ribiniu dažniu sustiprins vibracijas, o ne jas susilpnins.

Be R37: Xi=0,25/2*(šaknis 47/150)=0,07 - dažnio atsakas padidės iki +20db, tai yra blogai, todėl nustatome R=R37=2,2 Ohm, tada:

C R37: Ksi = (1 + 2,2) / 2 * (šaknis 47/150) = 0,646 - kai xi 0,5 ar daugiau, dažnio atsakas mažėja (nėra rezonanso).

Filtro rezonansinis dažnis (ribinis dažnis) Fср=1/(2*pi*L*C), turi būti žemiau mikroschemos konvertavimo dažnių (kurie filtruoja šiuos aukštus 10-100kHz dažnius). Nurodytoms L ir C reikšmėms gauname Fcp=1896 Hz, o tai yra mažesni už keitiklio dažnius 10-100 kHz. Varža R37 negali būti padidinta daugiau nei keliais omais, nes ant jos kris įtampa (esant 500mA apkrovos srovei ir R37=2,2 omai, įtampos kritimas bus Ur37=I*R=0,5*2,2=1,1V) .

Visi grandinės elementai parenkami paviršiniam montavimui

Veikimo oscilogramos įvairiuose keitiklio grandinės taškuose:

15) a) Oscilogramos be apkrovos ( Uin = 24 V, U Out = + 5 V):

Įtampa + 5 V keitiklio išėjime (kondensatoriuje C18) be apkrovos

Tranzistoriaus VT4 kolektoriaus signalas yra 30–40 Hz dažnis, galbūt be apkrovos, grandinė sunaudoja apie 4 mA be apkrovos

Valdymo signalai į mikroschemos 1 kaištį (apatinį) ir paremtas tranzistorius VT4 (viršutinis) be apkrovos

b) Oscilogramos esant apkrovai(Uin=24V, Uout=+5V), su dažnio nustatymo talpa c11=680pF. Mes keičiame apkrovą sumažindami rezistoriaus varžą (3 bangos formos žemiau). Tokiu atveju padidėja stabilizatoriaus išėjimo srovė, kaip ir įvestis.

Apkrova - 3 68 omų rezistoriai lygiagrečiai ( 221 mA) Įėjimo srovė - 70mA

Geltonas spindulys – tranzistorinis signalas (valdymas) Mėlynas spindulys - signalas ant tranzistoriaus kolektoriaus (išvestis) Apkrova – lygiagrečiai 5 68 omų rezistoriai ( 367 mA) Įėjimo srovė - 110mA

Geltonas spindulys – tranzistorinis signalas (valdymas) Mėlynas spindulys - signalas ant tranzistoriaus kolektoriaus (išvestis) Apkrova - 1 rezistorius 10 omų ( 500 mA) Įėjimo srovė - 150mA

Išvada: priklausomai nuo apkrovos keičiasi impulsų pasikartojimo dažnis, esant didesnei apkrovai, dažnis didėja, tada išnyksta pauzės (+ 5 V) tarp kaupimo ir atatrankos fazių, lieka tik stačiakampiai impulsai - stabilizatorius veikia „prie ribos“ savo galimybių. Tai taip pat matyti iš žemiau pateiktos bangos formos, kai „pjūklo“ įtampa turi šuolių - reguliatorius pereina į srovės ribojimo režimą.

c) dažnio nustatymo talpos įtampa c11=680pF esant didžiausiai apkrovai 500mA

Geltona spindulys – talpos signalas (kontrolinis pjūklas) Mėlynas spindulys - signalas ant tranzistoriaus kolektoriaus (išvestis) Apkrova - 1 rezistorius 10 omų ( 500 mA) Įėjimo srovė - 150mA

d) Įtampos pulsacija stabilizatoriaus (c18) išėjime esant maksimaliai 500 mA apkrovai

Geltonas spindulys – išvesties pulsacijos signalas (c18) Apkrova - 1 rezistorius 10 omų ( 500 mA)

Įtampos pulsacija LC (R) filtro (s24) išėjime esant didžiausiai 500 mA apkrovai

Geltonas spindulys – pulsacijos signalas LC (R) filtro išvestyje (c24) Apkrova - 1 rezistorius 10 omų ( 500 mA)

Išvada: pulsacijos įtampos diapazonas nuo smailės iki smailės sumažėjo nuo 300 mV iki 150 mV.

e) Slopintų virpesių oscilograma be slopinimo:

Mėlynas spindulys - ant diodo be slopintuvo (galite pamatyti impulso įterpimą su laiku nelygus laikotarpiui, nes tai ne PWM, o PWM)

Slopintų virpesių oscilograma be slopinimo (padidinta):

MC34063 lusto padidinimo keitiklio (padidinimas, padidinimas) DC-DC apskaičiavimas

http://uiut.org/master/mc34063/. „Boost driver“ tai iš esmės yra tas pats, kas „Buck driver“ apskaičiavimas, todėl juo galima pasitikėti. Skaičiuojant internetu grandinė automatiškai pakeičiama į tipinę grandinę iš “AN920/D” Įvesties duomenys, skaičiavimo rezultatai ir pati tipinė grandinė pateikti žemiau.

- lauko N kanalo tranzistorius VT7 IRFR220N. Padidina lusto apkrovą, leidžia greitai perjungti. Pasirinko: Padidinimo keitiklio elektros grandinė parodyta 2 pav. Grandinės elementų numeriai atitinka naujausią grandinės versiją (iš failo „Driver of MC34063 3in1 - ver 08.SCH“). Schemoje yra elementų, kurių nėra įprastoje internetinėje skaičiavimo schemoje. Tai yra šie elementai:

• Didžiausia nutekėjimo šaltinio įtampa V DSS =200V, gal aukšta įtampa prie išėjimo + 94V
• Mažas kanalo įtampos kritimas RDS(įjungta)max=0,6Om. Kuo mažesnė kanalo varža, tuo mažesni šildymo nuostoliai ir didesnis efektyvumas.
• Maža talpa (įvestis), kuri lemia vartų įkrovą Qg (Bendras vartų mokestis) ir maža įėjimo vartų srovė. Šiam tranzistoriui aš=Qg*fsw=15nC*50 kHz = 750uA.
• Didžiausia išleidimo srovė aš d=5A, mk impulsinė srovė Ipk=812 mA, kai išėjimo srovė 100mA

- įtampos daliklio R30, R31 ir R33 elementai (sumažina VT7 vartų įtampą, kuri turi būti ne didesnė kaip V GS \u003d 20V)

- įvesties talpos VT7 iškrovimo elementai - R34, VD3, VT6 perjungiant tranzistorių VT7 į uždarą būseną. Sumažina VT7 vartų slopinimo laiką nuo 400 nS (neparodyta) iki 50 nS (50 nS bangos forma). Log 0 ant mikroschemos 2 kaiščio atidaro VT6 PNP tranzistorių, o įvesties vartų talpa iškraunama per VT6 CE jungtį (greičiau nei tik per rezistorių R33, R34).

- ritė L skaičiavime pasirodo labai didelė, pasirenkama mažesnė reikšmė L = L4 (2 pav.) = 150 μH

- stabdymo elementai C21, R36.

Snubber skaičiavimas:

Taigi L=1/(4*3.14^2*(1.2*10^6)^2*26*10^-12)=6.772*10^4 Rsn=√(6.772*10^4 /26*10^- 12) = 5,1 kΩ

Snubber talpos vertė paprastai yra kompromisinis sprendimas, nes, viena vertus, kuo didesnė talpa, tuo geresnis išlyginimas (mažiau svyravimų), kita vertus, kiekviename cikle talpa įkraunama ir išsklaido dalį naudingo. energija per rezistorių, o tai turi įtakos efektyvumui (dažniausiai įprastai apskaičiuotas snubber sumažina efektyvumą labai nežymiai, per porą procentų).

Nustačius kintamąjį rezistorių, varža buvo nustatyta tiksliau R=1 K

2 pav. Padidinimo (padidinimo, padidinimo) tvarkyklės elektros grandinės schema.

Darbo oscilogramos įvairiuose stiprinimo keitiklio grandinės taškuose:

a) Įtampa įvairiuose taškuose be apkrovos:

Išėjimo įtampa - 94V be apkrovos

Vartų įtampa be apkrovos

Išleidimo įtampa be apkrovos

b) įtampa prie tranzistoriaus VT7 vartų (geltona spindulys) ir nutekėjimo (mėlyna spindulys):

ant vartų ir nutekėjimo esant apkrovai dažnis keičiasi nuo 11 kHz (90 μs) iki 20 kHz (50 μs) – tai ne PWM, o PFM

ant vartų ir nutekėjimo esant apkrovai be slopinimo (ištemptas - 1 svyravimo periodas)

vartai ir nutekėjimas esant apkrovai su snubber

c) priekinio ir galinio krašto įtampos kaištis 2 (geltona sija) ir prie vartų (mėlyna sija) VT7, pjūklo kaištis 3:

mėlyna - 450 ns kilimo laikas ant VT7 vartų

Geltona – kilimo laikas 50 ns vienam kaiščiui 2 mikroschemos mėlyna - 50 ns kilimo laikas ant VT7 vartų

pjūklas ant Ct (3 kaištis IC) su valdymo viršijimu F = 11k

DC-DC keitiklio (padidėjimo / sumažinimo, keitiklio) apskaičiavimas MC34063 luste

Skaičiavimas taip pat atliekamas pagal standartinį ON Semiconductor metodą „AN920/D“.

Skaičiavimas gali būti atliktas iš karto „online“ http://uiut.org/master/mc34063/. Invertuojančiam vairuotojui tai iš esmės yra tas pats, kas apskaičiavimas, todėl juo galima pasitikėti. Skaičiuojant internetu grandinė automatiškai pakeičiama į tipinę grandinę iš “AN920/D” Įvesties duomenys, skaičiavimo rezultatai ir pati tipinė grandinė pateikti žemiau.

- bipolinis PNP tranzistorius VT7 (didina apkrovą) Invertuojančio keitiklio elektros grandinė parodyta 3 pav. Grandinės elementų numeriai atitinka naujausią grandinės versiją (iš failo „Driver of MC34063 3in1 - ver 08 .SCH“). Schemoje yra elementų, kurių nėra įprastoje internetinėje skaičiavimo schemoje. Tai yra šie elementai:

- įtampos daliklio R27, R29 elementai (nustato bazinę srovę ir veikimo režimą VT7),

- stabdymo elementai C15, R35 (slopina nepageidaujamus droselio svyravimus)

Kai kurie komponentai skiriasi nuo apskaičiuotų:

• ritė L imama mažesnė už skaičiuojamą reikšmę L=L2 (3 pav.)=150 μH (visų ritių vienodo tipo)
• išėjimo talpa imama mažesnė už apskaičiuotą C0 \u003d C19 \u003d 220 μF
• dažnio nustatymo kondensatorius paimamas C13 = 680pF, atitinka 14KHz dažnį
• skirstytuvo rezistoriai R2=R22=3,6K, R1=R25=1,2K (išėjimo įtampai imami pirmiausia -5V) ir galutiniai rezistoriai R2=R22=5,1K, R1=R25=1,2K (išėjimo įtampa -6,5V)

Srovės ribojimo rezistorius paimtas Rsc - 3 lygiagrečiai 1 omo rezistoriai (rezistorius 0,3 omo)

3 pav. Inverterio elektros grandinės schema (paaukštinimas / sumažinimas, keitiklis).

Darbo oscilogramos įvairiuose keitiklio grandinės taškuose:

a) esant +24V įėjimo įtampai be apkrovos:

prie išėjimo -6,5V be apkrovos

ant kolektoriaus - energijos kaupimas ir išleidimas be apkrovos

ant 1 kaiščio ir tranzistoriaus pagrindo be apkrovos

ant tranzistoriaus pagrindo ir kolektoriaus be apkrovos

išvesties pulsacija be apkrovos

Šis skaičiuotuvas leidžia apskaičiuoti MC34063A perjungiamo DC-DC keitiklio parametrus. Skaičiuoklė gali apskaičiuoti padidinimo, sumažinimo ir invertavimo keitiklius plačiai prieinamame mc33063 luste (dar žinomas kaip mc34063). Ekrane rodomi dažnio nustatymo kondensatoriaus duomenys, maksimali srovė, ritės induktyvumas, rezistorių varža. Rezistoriai parenkami iš artimiausių standartinių verčių, kad išėjimo įtampa labiausiai atitiktų reikiamą vertę.

Ct- keitiklio dažnio nustatymo kondensatoriaus talpa.
ipk yra didžiausia srovė per induktorių. Šiai srovei reikia apskaičiuoti induktyvumą.
Rsc- rezistorius, kuris išjungs mikroschemą, kai bus viršyta srovė.
Lmin- mažiausia ritės induktyvumas. Negalite priimti mažesnės už šią vertę.
co- filtro kondensatorius. Kuo jis didesnis, tuo mažesnis bangavimas, turėtų būti LOW ESR tipo.
R1, R2- įtampos daliklis, kuris nustato išėjimo įtampą.

Diodas turi būti itin greitas arba Šotkio diodas, kurio atvirkštinė įtampa yra bent 2 kartus didesnė už išėjimo įtampą.

Lusto maitinimo įtampa 3-40 voltų, ir srovė ipk neturėtų viršyti 1,5A

MC34063 yra gana paplitęs mikrovaldiklio tipas, skirtas kurti žemos į aukštą ir aukštos į žemą įtampos keitiklius. Mikroschemos ypatybės yra jos techninės charakteristikos ir veikimas. Prietaisas gerai išlaiko apkrovas, kai perjungimo srovė yra iki 1,5 A, o tai rodo platų jo panaudojimo spektrą įvairiuose impulsų keitikliuose, turinčiuose aukštas praktines charakteristikas.

Mikroschemos aprašymas

Stabilizavimas ir įtampos konvertavimas– Tai svarbi funkcija, naudojama daugelyje įrenginių. Tai visų rūšių reguliuojami maitinimo šaltiniai, konvertuojančios grandinės ir aukštos kokybės įmontuoti maitinimo šaltiniai. Dauguma buitinės elektronikos yra suprojektuotos šioje MS, nes ji pasižymi dideliu našumu ir lengvai perjungia gana didelę srovę.

MC34063 turi įmontuotą generatorių, todėl norint valdyti įrenginį ir pradėti konvertuoti įtampą į skirtingus lygius, pakanka suteikti pradinį poslinkį prijungus 470pF kondensatorių. Šis valdiklis turi didelį populiarumą tarp daugybės radijo mėgėjų. Lustas gerai veikia daugelyje grandinių. Turėdami paprastą topologiją ir paprastą techninį įrenginį, galite lengvai suprasti jo veikimo principą.

Įprastą perjungimo grandinę sudaro šie komponentai:

• 3 rezistoriai;
• diodas;
• 3 kondensatoriai;
• induktyvumas.

Atsižvelgiant į įtampos mažinimo arba stabilizavimo grandinę, matote, kad joje yra gilus grįžtamasis ryšys ir gana galingas išėjimo tranzistorius, kuris įtampą perduoda per save tiesiogine srove.

Įtampos mažinimo ir stabilizavimo įjungimo schema

Iš diagramos matyti, kad išėjimo tranzistoriaus srovę riboja rezistorius R1, o laiko nustatymo komponentas reikiamam konversijos dažniui nustatyti yra kondensatorius C2. Induktyvumas L1 sukaupia energiją savyje, kai tranzistorius yra atidarytas, o kai jis uždarytas, ji per diodą iškraunama į išėjimo kondensatorių. Konversijos koeficientas priklauso nuo rezistorių R3 ir R2 varžų santykio.

PWM stabilizatorius veikia impulsiniu režimu:

Kai įjungiamas bipolinis tranzistorius, induktyvumas įgyja energiją, kuri vėliau saugoma išėjimo talpoje. Šis ciklas kartojamas nuolat, užtikrinant stabilų išvesties lygį. Jei mikroschemos įėjime yra 25 V įtampa, jos išėjime ji bus 5 V, o maksimali išėjimo srovė iki 500 mA.

Įtampa gali būti padidinta keičiant varžos santykio tipą grįžtamojo ryšio grandinėje, prijungtoje prie įėjimo. Jis taip pat naudojamas kaip iškrovos diodas, kai veikia galinis EMF, susikaupęs ritėje jo įkrovimo momentu, kai tranzistorius atidarytas.

Praktiškai taikant tokią schemą, gali gaminti labai efektyviaižemyn konverteris. Tuo pačiu metu mikroschema nevartoja perteklinės galios, kuri išleidžiama, kai įtampa nukrenta iki 5 arba 3,3 V. Diodas skirtas užtikrinti atvirkštinį išėjimo kondensatoriaus induktyvumo iškrovimą.

Pulso buck režimasįtampa gali žymiai sutaupyti akumuliatoriaus energijos, kai prijungiate mažai suvartojančius įrenginius. Pavyzdžiui, naudojant įprastą parametrinį stabilizatorių, jo šildymui darbo metu prireikė mažiausiai 50% galios. O ką tada pasakyti, jei reikia 3,3 V išėjimo įtampos? Toks sumažinamas šaltinis su 1 W apkrova sunaudos visus 4 W, o tai svarbu kuriant aukštos kokybės ir patikimus įrenginius.

MC34063 parodė, kad vidutiniai galios nuostoliai sumažėja iki mažiausiai 13%, o tai tapo pagrindine paskata praktiškai įgyvendinti, kad būtų galima maitinti visus žemos įtampos vartotojus. Ir atsižvelgiant į impulso pločio reguliavimo principą, tada mikroschema šiek tiek įkais. Todėl jai vėsinti nereikia radiatorių. Vidutinis tokios konversijos grandinės efektyvumas yra mažiausiai 87%.

Įtampos reguliavimas mikroschemos išvestyje atliekama dėl varžinio daliklio. Jei jis viršija vardinę vertę 1,25 V, komparatorius perjungia gaiduką ir uždaro tranzistorių. Šiame aprašyme nagrinėjama įtampos mažinimo grandinė, kurios išėjimo lygis yra 5 V. Norint jį pakeisti, padidinti ar sumažinti, reikės keisti įvesties skirstytuvo parametrus.

Įvesties rezistorius naudojamas apriboti perjungimo rakto srovę. Apskaičiuojamas kaip įėjimo įtampos ir rezistoriaus R1 varžos santykis. Norint organizuoti reguliuojamą įtampos reguliatorių, kintamo rezistoriaus vidurio taškas yra prijungtas prie 5-ojo mikroschemos kaiščio. Vienas išėjimas į bendrą laidą, o antrasis - į maitinimo šaltinį. Konvertavimo sistema veikia 100 kHz dažnių juostoje, pasikeitus induktyvumui, ją galima keisti. Kai induktyvumas mažėja, konversijos dažnis didėja.

Kiti darbo režimai

Be nuleidimo ir stabilizavimo darbo režimų, gana dažnai naudojamas ir padidinimas. skiriasi tuo, kad induktyvumas nėra išėjime. Per jį į apkrovą, kai raktas yra uždarytas, teka srovė, kuri, atrakinta, tiekia neigiamą įtampą į apatinę induktyvumo išvestį.

Diodas, savo ruožtu, užtikrina induktyvumo išleidimą į apkrovą viena kryptimi. Todėl atidarius raktą ant apkrovos susidaro 12 V nuo maitinimo šaltinio ir maksimali srovė, o uždarius ant išėjimo kondensatoriaus pakyla iki 28 V. Stiprinimo grandinės efektyvumas yra mažiausiai 83%. grandinės savybė veikiant šiuo režimu, išėjimo tranzistorius sklandžiai įjungiamas, o tai užtikrinama ribojant bazinę srovę per papildomą rezistorių, prijungtą prie 8-ojo MS išėjimo. Keitiklio laikrodžio dažnį nustato mažas kondensatorius, daugiausia 470pF, o 100kHz.

Išėjimo įtampa nustatoma pagal šią formulę:

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

Naudojant aukščiau pateiktą schemą MC34063A lustui įjungti, galima pagaminti USB maitinamą padidinimo keitiklį iki 9, 12 ar daugiau voltų, priklausomai nuo rezistoriaus R3 parametrų. Norėdami atlikti išsamų įrenginio charakteristikų skaičiavimą, galite naudoti specialų skaičiuotuvą. Jei R2 yra 2,4 K, o R3 yra 15 K, grandinė pavers 5 V į 12 V.

MC34063A įtampos padidinimo su išoriniu tranzistoriumi schema

Pateiktoje grandinėje naudojamas lauko efekto tranzistorius. Bet ji padarė klaidą. Ant dvipolio tranzistoriaus būtina pakeisti K-E. O žemiau yra diagrama iš aprašymo. Išorinis tranzistorius parenkamas pagal perjungimo srovę ir išėjimo galią.

Gana dažnai ši mikroschema naudojama LED šviesos šaltiniams maitinti, kad būtų sukurtas sumažinimo arba padidinimo keitiklis. Didelis efektyvumas, mažas suvartojimas ir didelis išėjimo įtampos stabilumas yra pagrindiniai grandinės įgyvendinimo pranašumai. Yra daug LED tvarkyklės grandinių su skirtingomis savybėmis.

Kaip vieną iš daugelio praktinio taikymo pavyzdžių, apsvarstykite toliau pateiktą diagramą.

Grandinė veikia taip:

Pritaikius valdymo signalą, vidinis MS trigeris blokuojamas, o tranzistorius uždaromas. O lauko tranzistoriaus įkrovimo srovė teka per diodą. Pašalinus valdymo impulsą, trigeris pereina į antrąją būseną ir atidaro tranzistorių, kuris veda į vartų VT2 iškrovimą. Toks dviejų tranzistorių įtraukimas užtikrina greitą įjungimą ir išjungimą VT1, kuris sumažina šildymo tikimybę dėl beveik visiško kintamo komponento nebuvimo. Norėdami apskaičiuoti srovę, tekančią per šviesos diodus, galite naudoti: I \u003d 1,25 V / R2.

Įkroviklis ant MC34063

MC34063 valdiklis yra universalus. Be maitinimo šaltinių, jis gali būti naudojamas projektuojant įkroviklį telefonams, kurių išėjimo įtampa yra 5 V. Žemiau pateikiama įrenginio įgyvendinimo schema. Ji veikimo principas paaiškinta kaip įprasto nuleidimo atveju. Akumuliatoriaus įkrovimo išėjimo srovė yra iki 1A su 30% marža. Norėdami jį padidinti, turite naudoti išorinį tranzistorių, pavyzdžiui, KT817 ar bet kurį kitą.