English  Chinese  Español   Japanese   Portugalsky   Deutsch   العربية   Français   Русский   

Amarok

Moje motorka

Návody

Download

 

Guestbook

 

 

DC/DC měniče s MC34063

MC34063 je IO určený především pro DC/DC měniče s topologií BOOST (STEP-UP), BUCK (STEP-DOWN) a INVERTING. Kromě toho je možné vytvořit i měniče s galvanicky odděleným výstupem, na to je ale lepší použít jiné IO. Základní potřebné údaje nutné k návrhu měniče si můžete spočítat pomocí programu.
MC34063 obsahuje všechny základní funkce, které jsou potřeba pro DC/DC měniče: teplotně stála napěťová reference, komparátor, oscilátor s proměnnou střídou a s aktivním omezením proudu a výstupní výkonový spínač. Toto umožňuje vytvořit DC/DC měnič malého výkonu s minimálním počtem externích součástek.
MC34063 inner circuit
U všech měničů musí být dodrženo několik podmínek: napájecí a výstupní napětí musí být menší než 40V a napájecí musí být větší než 3V (u INVERTING je tomu jinak), proud výstupním spínačem musí být menší než 1.5A (pokud to není splněno musí se měnič doplnit o vhodný externí tranzistor), pro správnou funkci musí měnič pracovat v "continous" režimu (proud tlumivkou teče neustále) toho je docíleno tím, že tlumivka má indukčnost větší než je minimální vypočítaná. Poslední podmínku není možné dodržet v celém rozsahu výstupního proudu, doporučuji však dát tlumivku co největší.

STEP-UP (BOOST)
MC34063 STEP-UP (BOOST) converter

Tranzistor připojený emitorem k pinu2 a kolektorem k pinu1 funguje jako spínač, když tranzistor sepne je na L1 přibližně napájecí napětí {V1} a proud indukčností se zvětšuje, když tranzistor vypne dojde ke zvýšení napětí a energie z tlumivky přes diodu D1 nabije kondenzátor C1. To se opakuje do chvíle než je na R1 napětí 1.25V, v tu chvíli začne pracovat regulace, sníží se střída a frekvence a napětí se stabilizuje na nastavené hodnotě. Maximální vstupní i výstupní napětí je 40V, maximální spínaný proud je 1.5A, závěrné napětí D1 musí být větší než je výstupní napětí (např.1N5822), C1 musí být dostatečně napěťově dimenzován, R3<50*V1/Ipk a zároveň R3<100*V1-100, L1 se nesmí přesytit.
Konkrétní aplikace: L1=250uH, D1=1N5822, Ct=1nF, C1=1mF, R3=180R, R1=1K, R2=4,7K, Rsc=0.27R, [výstup 7.1V/140mA, vstup 3.5V/320mA, zvlnění 70mV, účinnost 89%].

STEP-UP (BOOST) pro větší proudy, verze s MOSFETEM
MC34063 STEP-UP (BOOST) converter w/MOSFET schematic

Tato verze se od předchozí liší jen tím, že jako spínač je použit MOSFET (např. IRLZ34N, ideální je CEM9926, IRF7301, nebo IRLML2502), tato úprava je vhodná pro napájení malým napětím (naopak není moc vhodná pro napájení vyšším napětím, pro napětí nad 9V doporučuji použít měnič s UC3843), protože na MOSFETu je menší úbytek napětí, než na NPN tranzistoru, tudíž je možné dosáhnout větší účinnost a hlavně celé zapojení pracuje od 3V i při větší zátěži. R6=6*R7/(10*V1-13), R3 je přibližně 100*V1-100, R5=R7~300*V1, maximální vstupní i výstupní napětí je 40V, závěrné napětí D1 musí být větší než je výstupní napětí (např.1N5822), C1 musí být dostatečně napěťově dimenzován, L1 se nesmí přesytit, Q1 potřebuje chladič (pro vyšší výkony).
Konkrétní aplikace: R3-R7=270R, Q1=IRLZ34N, D1=1N5822, R1=1K, R2=3.3K, L1=47uH, Ct=1nF, C1=1mF, Rsc=0.07R, [výstup 5.2V/530mA, vstup 3.5V/940mA, účinnost 82%], [výstup 5.1V/1A, vstup 3.5V/2.42A, účinnost 60%], [výstup 5.1V/1A, vstup 4V/1.85A, účinnost 69%].

STEP-UP (BOOST) pro větší proudy, verze s NPN
MC34063 STEP-UP (BOOST) converter w/NPN - schematic

Opět to samé, pouze je jako spínač použit NPN tranzistor zapojený jako darlington, z čehož vyplývá, že je na něm velký úbytek napětí a účinnost je tudíž horší (především při napájení z malého napětí). R3 je přibližně 33*V1, R4 např.100R, vhodnou volbou R4 je možné zlepšit účinnost (ale i zhoršit), maximální vstupní i výstupní napětí je 40V, závěrné napětí D1 musí být větší než je výstupní napětí (např.1N5822), C1 musí být dostatečně napěťově dimenzován, L1 se nesmí přesytit, Q1 potřebuje chladič (pro vyšší výkony).
Konkrétní aplikace: Q1=BD243, R1=1K, R2=3K, R3=180R, R4=27R, Rsc=0.15R, L1=250uH, Ct=1nF, C1=1mF, D1=1N5822, [výstup 5V/420mA, vstup 3.15V/1.04A, účinnost 64%], [výstup 5V/420mA, vstup 4V/0.73A, účinnost 72%]

STEP-DOWN (BUCK)
MC34063 STEP-DOWN (BUCK) converter - schematic

Tranzistor připojený emitorem k pinu2 a kolektorem k pinu1 funguje jako spínač, když je tranzistor sepne dojde k připojení napájecího napětí přes L1 na C1, proud tlumivkou roste, tranzistor vypne a energie z tlumivky přes D1 nabíjí C1. Maximální vstupní i výstupní napětí je 40V, maximální spínaný proud je 1.5A,  závěrné napětí D1 musí být větší než je V1 (např.1N5822), C1 musí být dostatečně napěťově dimenzován, L1 se nesmí přesytit.
Konkrétní aplikace: L1=250uH, D1=1N5822, Ct=1nF, C1=1mF, R1=1K, R2=4,7K, Rsc=0.15R, [výstup 7.1V/600mA, vstup 15V/360mA účinnost 79%].

STEP-DOWN (BUCK) pro větší proudy
MC34063 STEP-DOWN (BUCK) converter w/PNP - schematic

Od předchozí verze se tato verze liší jen použitím PNP tranzistoru jako spínače. Maximální vstupní i výstupní napětí je 40V,  závěrné napětí D1 musí být větší než je V1 (např.1N5822), C1 musí být dostatečně napěťově dimenzován, L1 se nesmí přesytit, Q1 potřebuje pro větší výkony chladič, R3 méně než 100R ale zároveň R3>R4/(-3.5+V1), R4<Q1,hfe*V1/Ipk (Q1,hfe je proudové zesílení Q1), vhodnou volbou R3 je možné zlepšit účinnost (ale i zhoršit).
Konkrétní aplikace: L1=250uH, D1=1N5822, Q1=BD244, Ct=1nF, C1=1mF, R1=1K, R2=4,7K, R3=56R, R4=100R, Rsc=0.1R, [výstup 7.1V/600mA, vstup 10V/480mA účinnost 89%], [výstup 7.1V/600mA, vstup 20V/260mA účinnost 82%], [výstup 7.1V/1.43A, vstup 10V/1.19A účinnost 85%], [výstup 7.1V/1.43A, vstup 20V/600mA účinnost 85%].

VOLTAGE INVERTING
MC34063 VOLTAGE INVERTING converter - schematic

Tranzistor připojený emitorem k pinu2 a kolektorem k pinu1 funguje jako spínač, když je tranzistor sepne je na L1 přibližně napájecí napětí {V1}, proud tlumivkou roste, tranzistor vypne, na tlumivce se otočí napětí a přes D1 se nabije C1. Součet vstupního a výstupního napětí nesmí být vyšší než 40V, maximální spínaný proud je 1.5A,  závěrné napětí D1 musí být větší než součet vstupního a výstupního napětí (např.1N5822), C1 musí být dostatečně napěťově dimenzován, L1 se nesmí přesytit.
Konkrétní aplikace: L1=47uH, D1=1N5822, Ct=1nF, C1=1mF, R1=1K, R2=3K, Rsc=0.1R, [výstup -5.2V/440mA, vstup 11V/300mA účinnost 69%], [výstup -5.2V/440mA, vstup 5.2V/820mA účinnost 54%].

VOLTAGE INVERTING pro větší proudy
MC34063 VOLTAGE INVERTING converter w/PNP - schematic

Od předchozí verze se tato verze liší jen použitím PNP tranzistoru jako spínače. Součet vstupního a výstupního napětí nesmí být vyšší než 40Vzávěrné napětí D1 musí být větší než součet vstupního a výstupního napětí (např.1N5822), C1 musí být dostatečně napěťově dimenzován, L1 se nesmí přesytit, Q1 potřebuje pro větší výkony chladič, R3 méně než 100R ale zároveň R3>R4/(-3.5+V1)R4<Q1,hfe*V1/Ipk (Q1,hfe je proudové zesílení Q1)vhodnou volbou R3 je možné zlepšit účinnost (ale i zhoršit).
Konkrétní aplikace: L1=47uH, D1=1N5822, Ct=1nF, C1=1mF, R1=1K, R2=4.7K, Rsc=0.075R, [výstup -7.1V/600mA, vstup 7.1V/1.13A účinnost 53%], [výstup -7.1V/600mA, vstup 12V/660mA účinnost 54%].

 

Autor: Luboš "Amarokcz" Stříteský

Schema vnitřního zapojení převzato z datasheetu MC34063A

Původní schemata převzata z datasheetu a application notes MC34063