|
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.

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)

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

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

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)

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

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

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

Od předchozí verze se tato verze liší
jen použitím PNP tranzistoru jako
spínače. Součet
vstupního a výstupního
napětí nesmí být
vyšší než 40V, závěrné
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
|