Pretvarač napona baziran na MC34063. Preklopni regulatori napona MC34063A, MC33063A, NCV33063A Mc34063 krug solarnog punjača

Ovaj opus će se sastojati od 3 heroja. Zašto heroji?))) Od davnina, heroji su branioci domovine, ljudi koji su "krali", odnosno spasili, a ne, kao sada, "krali", bogatstvo.. Naši pogoni su impulsni pretvarači, 3 vrste (step-down, step-up, inverter). Štaviše, sva tri su na jednom MC34063 čipu i na jednoj vrsti DO5022 zavojnice sa induktivnošću od 150 μH. Koriste se kao dio prekidača mikrovalnog signala na pin diodama, čiji su sklop i ploča dati na kraju ovog članka.

Proračun DC-DC opadajućeg pretvarača (step-down, buck) na MC34063 čipu

Proračun se vrši standardnom metodom “AN920/D” kompanije ON Semiconductor. Šema električnog kola pretvarača je prikazana na slici 1. Odgovaraju brojevi elemenata kola zadnja opcijašeme (iz datoteke “Upravljački program MC34063 3u1 – ver 08.SCH”).

Slika 1. Šema električnog kola drajvera.

IC izlazi:

Zaključak 1 - SWC(switch collector) - kolektor izlaznog tranzistora

Zaključak 2 - S.W.E.(switch emitter) - emiter izlaznog tranzistora

Zaključak 3 - TS(temperaturni kondenzator) - ulaz za povezivanje vremenskog kondenzatora

Zaključak 4 - GND– uzemljenje (priključuje se na zajedničku žicu padajućeg DC-DC)

Zaključak 5 - CII(FB) (komparator invertujući ulaz) - invertujući ulaz komparatora

Zaključak 6 - VCC- ishrana

Zaključak 7 - Ipk— ulaz kruga za ograničavanje maksimalne struje

Zaključak 8 - DRC(driver collector) - kolektor drajvera izlaznog tranzistora (takođe se koristi kao drajver izlaznog tranzistora bipolarni tranzistor, spojen prema Darlingtonovom kolu, smješten unutar mikrokola).

Elementi:

L 3- gas. Bolje upotrebi gas otvorenog tipa(nije potpuno zatvoren feritom) - DO5022T serija od Coilkraft-a ili RLB iz Bournsa, jer takva prigušnica ulazi u zasićenje pri višoj struji od uobičajenih prigušnica zatvorenog tipa CDRH Sumida. Bolje je koristiti prigušnice veće induktivnosti od dobivene izračunate vrijednosti.

Od 11- vremenski kondenzator, on određuje frekvenciju konverzije. Maksimalna frekvencija konverzije za 34063 čipa je oko 100 kHz.

R 24, R 21— djelitelj napona za krug komparatora. Neinvertujući ulaz komparatora se napaja naponom od 1,25V iz unutrašnjeg regulatora, a invertujući ulaz se napaja iz djelitelja napona. Kada napon iz razdjelnika postane jednak naponu iz unutrašnjeg regulatora, komparator prebacuje izlazni tranzistor.

C 2, C 5, C 8 i C 17, C 18— izlazni i ulazni filteri, respektivno. Kapacitivnost izlaznog filtera određuje količinu talasanja izlaznog napona. Ako se tokom izračunavanja pokaže da je potreban vrlo veliki kapacitet za datu vrijednost talasanja, možete izvršiti proračun za velike talase, a zatim koristiti dodatni LC filter. Ulazna kapacitivnost se obično uzima 100 ... 470 μF (TI preporuka je najmanje 470 μF), izlazna kapacitivnost se također uzima 100 ... 470 μF (uzeto 220 μF).

R 11-12-13 (RSc)- strujni otpornik. Potreban je za strujni krug za ograničavanje struje. Maksimalna izlazna struja tranzistora za MC34063 = 1,5 A, za AP34063 = 1,6 A. Ako vršna struja prebacivanja prelazi ove vrijednosti, mikrokolo može izgorjeti. Ako se pouzdano zna da vršna struja ne dolazi ni blizu maksimalnih vrijednosti, onda se ovaj otpornik ne može instalirati. Proračun se vrši posebno za vršnu struju (unutarnjeg tranzistora). Kada se koristi eksterni tranzistor, vršna struja teče kroz njega, dok manja (kontrolna) struja teče kroz unutrašnji tranzistor.

VT 4 – eksterni bipolarni tranzistor se stavlja u kolo kada izračunata vršna struja pređe 1,5A (pri velikoj izlaznoj struji). Inače, pregrijavanje mikrokola može dovesti do njegovog kvara. Način rada (bazna struja tranzistora) R 26 , R 28 .

V.D. 2 – Schottky dioda ili ultrabrza dioda za napon (naprijed i nazad) od najmanje 2U izlaza

Procedura obračuna:

• Odaberite nazivne ulazne i izlazne napone: V in, V out i maksimum

izlazna struja I out.

U našoj šemi V in =24V, V izlaz =5V, I izlaz =500mA(maksimalno 750 mA)

• Odaberite minimalni ulazni napon V u (min) i minimalnu radnu frekvenciju fmin sa odabranim V in I I out.

U našoj šemi V in(min) =20V (prema tehničkim specifikacijama), izabrati f min =50 kHz

3) Izračunajte vrijednost (t uključeno +t isključeno) max prema formuli (t uključen +t isključen) max =1/f min, t na (maks.) — maksimalno vrijeme kada je izlazni tranzistor otvoren, toff(max)— maksimalno vrijeme kada je izlazni tranzistor zatvoren.

(t uključen +t isključen) max =1/f min =1/50kHz=0.02 GOSPOĐA=20 μS

Izračunajte omjer t on/t off prema formuli t uključen /t isključen =(V izlaz +V F)/(V ulaz (min) -V sat -V izlaz), Gdje V F- pad napona na diodi (naprijed - naprijed pad napona), V sat- pad napona na izlaznom tranzistoru kada je on u potpuno otvorenom stanju (zasićenje - napon zasićenja) pri datoj struji. V sat utvrđeno na osnovu grafikona ili tabela datih u dokumentaciji. Iz formule je jasno da što više V in, V out i što se više razlikuju jedni od drugih, to imaju manji uticaj na konačni rezultat V F I V sat.

(t uključen /t isključen) max =(V izlaz +V F)/(V ulaz (min) -V sat -V izlaz)=(5+0,8)/(20-0,8-5)=5,8/14,2=0,408

4) Znati t on/t off I (t uključeno +t isključeno) max riješiti sistem jednačina i pronaći t na (maks.).

t isključen = (t uključen +t isključen) max / ((t uključen /t isključen) max +1) =20μS/(0.408+1)=14.2 μS

tona (max) =20- t off=20-14,2 µS=5,8 µS

5) Pronađite kapacitivnost vremenskog kondenzatora Od 11 (Ct) prema formuli:

C 11 = 4,5*10 -5 *t na (max).

C 11 = 4.5*10 -5 * tona (max) =4,5*10 - 5*5,8 µS=261pF(ovo je minimalna vrijednost), uzmite 680pF

Što je manji kapacitet, to je veća frekvencija. Kapacitet 680pF odgovara frekvenciji 14KHz

6) Pronađite vršnu struju kroz izlazni tranzistor: I PK(switch) =2*I out. Ako se pokaže da je veća od maksimalne struje izlaznog tranzistora (1,5 ... 1,6 A), tada je pretvarač s takvim parametrima nemoguć. Potrebno je ili ponovo izračunati krug za nižu izlaznu struju ( I out), ili koristite kolo s vanjskim tranzistorom.

I PK(prekidač) =2*I izlaz =2*0,5=1A(za maksimalnu izlaznu struju 750mA I PK(prekidač) = 1.4A)

7) Izračunajte R sc prema formuli: R sc =0,3/I PK (prekidač).

R sc =0,3/I PK(prekidač) =0,3/1=0,3 Ohm, Paralelno povezujemo 3 otpornika ( R 11-12-13) 1 ohm

8) Izračunajte minimalnu kapacitivnost izlaznog filterskog kondenzatora: C 17 =I PK(prekidač) *(t uključen +t isključen) max /8V valovitost (p-p), Gdje V talasanje (p-p)— maksimalna vrijednost talasa izlaznog napona. Maksimalni kapacitet se uzima iz standardnih vrijednosti najbližih izračunatom.

Od 17 =I PK (prekidač) *(tona+ t off) max/8 V ripple (str — str) =1*14,2 µS/8*50 mV=50 µF, uzeti 220 µF

9) Izračunajte minimalnu induktivnost induktora:

L 1(min) = tona (max) *(V in (min) — V sat— V out)/ I PK (prekidač) . Ako su C 17 i L 1 preveliki, možete pokušati povećati učestalost konverzije i ponoviti proračun. Što je veća frekvencija konverzije, manji je minimalni kapacitet izlaznog kondenzatora i minimalna induktivnost induktora.

L 1(min) =t uključen(max) *(V ulaz(min) -V sat -V izlaz)/I PK(prekidač) =5,8μS *(20-0.8-5)/1=82.3 µH

Ovo je minimalna induktivnost. Za mikrokolo MC34063, induktor treba odabrati s namjerno većom vrijednošću induktivnosti od izračunate vrijednosti. Mi biramo L=150μH od CoilKraft DO5022.

10) Otpor razdjelnika se izračunava iz omjera V izlaz =1,25*(1+R 24 /R 21). Ovi otpornici moraju biti najmanje 30 oma.

Za V out = 5V uzimamo R 24 = 3.6K, dakleR 21 =1.2K

Online proračun http://uiut.org/master/mc34063/ pokazuje ispravnost izračunatih vrijednosti (osim Ct=C11):

Postoji i još jedan online proračun http://radiohlam.ru/teory/stepdown34063.htm, koji također pokazuje ispravnost izračunatih vrijednosti.

12) Prema uslovima proračuna u paragrafu 7, vršna struja od 1A (Max 1,4A) je blizu maksimalne struje tranzistora (1,5 ... 1,6 A) Preporučljivo je ugraditi eksterni tranzistor već na vrhuncu struja od 1A, kako bi se izbjeglo pregrijavanje mikrokola. Ovo je urađeno. Odabiremo tranzistor VT4 MJD45 (tip PNP) sa koeficijentom prijenosa struje od 40 (preporučljivo je uzeti h21e što je više moguće, jer tranzistor radi u načinu zasićenja i pad napona na njemu je oko = 0,8V). Neki proizvođači tranzistora navode u naslovu tablice da je napon zasićenja Usat nizak, oko 1V, čime biste se trebali voditi.

Izračunajmo otpor otpornika R26 i R28 u krugovima odabranog tranzistora VT4.

Struja baze tranzistora VT4: I b= I PK (prekidač) / h 21 uh . I b=1/40=25mA

Otpornik u BE kolu: R 26 =10*h21e/ I PK (prekidač) . R 26 =10*40/1=400 Ohm (uzmite R 26 =160 Ohm)

Struja kroz otpornik R 26: I RBE =V BE /R 26 =0.8/160=5mA

Otpornik u osnovnom kolu: R 28 =(Vin(min)-Vsat(vozač)-V RSC -V BEQ 1)/(I B +I RBE)

R 28 =(20-0.8-0.1-0.8)/(25+5)=610 Ohma, možete uzeti manje od 160 Ohma (isti tip kao R 26, budući da ugrađeni Darlington tranzistor može osigurati veću struju za manji otpornik.

13) Izračunajte snubber elemente R 32, C 16. (pogledajte proračun kruga pojačanja i dijagram ispod).

14) Izračunajmo elemente izlaznog filtera L 5 , R 37, C 24 (G. Ott “Metode za suzbijanje buke i smetnji u elektronskim sistemima” str. 120-121).

Odabrao sam - kalem L5 = 150 µH (isti tip prigušnice sa aktivnim otporom Rdross = 0,25 oma) i C24 = 47 µF (krug pokazuje veću vrijednost od 100 µF)

Izračunajmo dekrement slabljenja filtera xi =((R+Rdross)/2)* korijen(C/L)

R=R37 se postavlja kada je dekrement slabljenja manji od 0,6, kako bi se uklonilo prekoračenje relativnog frekventnog odziva filtera (rezonanca filtera). U suprotnom, filter na ovoj graničnoj frekvenciji će pojačati oscilacije, a ne ublažiti ih.

Bez R37: Ksi=0.25/2*(root 47/150)=0.07 - frekventni odziv će porasti na +20dB, što je loše, pa postavljamo R=R37=2.2 Ohm, zatim:

C R37: Xi = (1+2,2)/2*(korijen 47/150) = 0,646 - sa Xi 0,5 ili više, frekvencijski odziv se smanjuje (nema rezonancije).

Rezonantna frekvencija filtera (granična frekvencija) Fsr=1/(2*pi*L*C) mora biti ispod frekvencija konverzije mikrokola (na taj način se ove visoke frekvencije filtriraju 10-100 kHz). Za naznačene vrijednosti L i C dobijamo Faver = 1896 Hz, što je manje od radne frekvencije pretvarača 10-100 kHz. Otpor R37 se ne može povećati za više od nekoliko oma, jer će napon na njemu pasti (sa strujom opterećenja od 500mA i R37=2,2 oma, pad napona će biti Ur37=I*R=0,5*2,2=1,1V) .

Svi elementi kola su odabrani za površinsku montažu

Oscilogrami rada na različitim točkama u krugu buck pretvarača:

15) a) Oscilogrami bez opterećenja ( Uin=24V, Uout=+5V):

Napon +5V na izlazu pretvarača (na kondenzatoru C18) bez opterećenja

Signal na kolektoru tranzistora VT4 ima frekvenciju od 30-40Hz, jer bez opterećenja, strujni krug troši oko 4 mA bez opterećenja

Kontrolni signali na pin 1 mikrokola (donji) i baziran na tranzistoru VT4 (gornji) bez opterećenja

b) Oscilogrami pod opterećenjem(Uin=24V, Uout=+5V), sa kapacitetom za podešavanje frekvencije c11=680pF. Opterećenje mijenjamo smanjenjem otpora otpornika (3 oscilograma ispod). Izlazna struja stabilizatora se povećava, kao i ulazna.

Opterećenje - 3 paralelna otpornika od 68 oma ( 221 mA) Ulazna struja – 70mA

Žuti snop - signal na bazi tranzistora (kontrola) Plavi snop - signal na kolektoru tranzistora (izlaz) Opterećenje - 5 68 ohmskih otpornika paralelno ( 367 mA) Ulazna struja – 110mA

Žuti snop - signal na bazi tranzistora (kontrola) Plavi snop - signal na kolektoru tranzistora (izlaz) Opterećenje - 1 otpornik 10 ohma ( 500 mA) Ulazna struja – 150mA

Zaključak: ovisno o opterećenju, frekvencija ponavljanja impulsa se mijenja, s većim opterećenjem frekvencija raste, zatim nestaju pauze (+5V) između faza akumulacije i oslobađanja, ostaju samo pravokutni impulsi - stabilizator radi "na granici" njegove mogućnosti. To se također može vidjeti na oscilogramu ispod, kada napon "pile" ima skokove - stabilizator ulazi u režim ograničavanja struje.

c) Napon na kapacitivnosti za podešavanje frekvencije c11=680pF pri maksimalnom opterećenju od 500mA

Žuti snop - signal kapacitivnosti (kontrolna pila) Plavi snop - signal na kolektoru tranzistora (izlaz) Opterećenje - 1 otpornik 10 ohma ( 500 mA) Ulazna struja – 150mA

d) Mreškanje napona na izlazu stabilizatora (c18) pri maksimalnom opterećenju od 500 mA

Žuti snop - pulsirajući signal na izlazu (s18) Opterećenje - 1 otpornik 10 ohma ( 500 mA)

Mreškanje napona na izlazu LC(R) filtera (c24) pri maksimalnom opterećenju od 500 mA

Žuti snop - talasni signal na izlazu LC(R) filtera (c24) Opterećenje - 1 otpornik 10 ohma ( 500 mA)

Zaključak: raspon talasnog napona od vrha do vrha smanjen je sa 300mV na 150mV.

e) Oscilogram prigušenih oscilacija bez snubera:

Plavi snop - na diodi bez snubera (vidljivo je umetanje impulsa tokom vremena nije jednako periodu, jer ovo nije PWM, već PFM)

Oscilogram prigušenih oscilacija bez snubera (uvećan):

Proračun pojačanog, pojačanog DC-DC pretvarača na MC34063 čipu

http://uiut.org/master/mc34063/. Za boost drajver, to je u osnovi isto kao i izračun buck drajvera, tako da mu se može vjerovati. Tokom online izračunavanja, shema se automatski mijenja u standardnu ​​šemu iz “AN920/D”, rezultati proračuna i sama standardna šema su prikazani u nastavku.

— N-kanalni tranzistor sa efektom polja VT7 IRFR220N. Povećava nosivost mikrokola i omogućava brzo prebacivanje. Odabrao: Električno kolo pojačanog pretvarača je prikazano na slici 2. Brojevi elemenata kola odgovaraju najnovijoj verziji kola (iz datoteke „Upravljački program MC34063 3u1 – ver 08.SCH“). Šema sadrži elemente koji nisu uključeni u standardnu ​​šemu za proračun na mreži. To su sljedeći elementi:

• Maksimalni napon drejn-izvor V DSS =200V, tk visokog napona izlaz +94V
• Nizak pad napona kanala RDS(on)max =0,6Om.Što je otpor kanala manji, gubici grijanja su manji i efikasnost je veća.
• Mali kapacitivnost (ulaz), koji određuje punjenje gejta Qg (Ukupna naknada za ulaz) i niska ulazna struja gejta. Za dati tranzistor I=Qg*FSW=15nC*50 KHz=750uA.
• Maksimalna struja odvoda I d=5A, budući da impulsna struja Ipk=812 mA pri izlaznoj struji 100 mA

- elementi razdjelnika napona R30, R31 i R33 (smanjuje napon za kapiju VT7, koji ne bi trebao biti veći od V GS = 20V)

- elementi pražnjenja ulaznog kapaciteta VT7 - R34, VD3, VT6 prilikom prebacivanja tranzistora VT7 u zatvoreno stanje. Smanjuje vreme raspadanja VT7 kapije sa 400nS (nije prikazano) na 50nS (talasni oblik sa vremenom raspada od 50nS). Log 0 na pinu 2 mikrokola otvara PNP tranzistor VT6 i kapacitivnost ulaznog gejta se prazni kroz CE spoj VT6 (brže nego jednostavno kroz otpornik R33, R34).

— zavojnica L se ispostavi da je vrlo velika pri proračunu, odabire se niža nominalna vrijednost L = L4 (slika 2) = 150 μH

— prigušivači C21, R36.

Proračun snubbera:

Otuda 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)=5.1KOhm

Veličina snuber kapacitivnosti je obično kompromisno rješenje, jer, s jedne strane, što je kapacitivnost veća, to je bolje izglađivanje (manji broj oscilacija), s druge strane, svakim ciklusom kapacitivnost se puni i raspršuje dio korisna energija kroz otpornik, koja utiče na efikasnost (obično normalno dizajnirani snubber smanjuje efikasnost vrlo malo, u roku od nekoliko procenata).

Inscenacijom varijabilni otpornik, preciznije odredio otpor R=1 K

Slika 2 Šema električnog kola pojačanog, pojačanog drajvera.

Oscilogrami rada na različitim točkama u krugu pojačanog pretvarača:

a) Napon na različitim tačkama bez opterećenja:

Izlazni napon - 94V bez opterećenja

Napon kapije bez opterećenja

Napon odvoda bez opterećenja

b) napon na kapiji (žuti snop) i na drenažu (plavi snop) tranzistora VT7:

na kapiji i drenažu pod opterećenjem frekvencija se mijenja od 11 kHz (90 µs) do 20 kHz (50 µs) - ovo nije PWM, već PFM

na kapiji i odvodu pod opterećenjem bez snubbera (rastegnuto - 1 period oscilovanja)

na kapiji i odvodu pod opterećenjem sa snubberom

c) napon na prednjoj i zadnjoj ivici pin 2 (žuti snop) i na kapiji (plavi snop) VT7, pin 3:

plava - 450 ns vrijeme porasta na VT7 kapiji

Žuto - vrijeme porasta 50 ns po pinu 2 čipa plava - 50 ns vrijeme porasta na VT7 kapiji

pila na Ct (pin 3 IC) sa kontrolnim otpuštanjem F=11k

Proračun DC-DC invertera (step-up/step-down, inverter) na MC34063 čipu

Proračun se takođe vrši korišćenjem standardne metode “AN920/D” kompanije ON Semiconductor.

Izračun se može izvršiti odmah "online" http://uiut.org/master/mc34063/. Za drajver za invertovanje, to je u osnovi isto kao i izračun za drajver za buck, tako da mu se može vjerovati. Tokom online izračunavanja, shema se automatski mijenja u standardnu ​​šemu iz “AN920/D”, rezultati proračuna i sama standardna šema su prikazani u nastavku.

— bipolarni PNP tranzistor VT7 (povećava kapacitet opterećenja) Električno kolo invertujućeg pretvarača prikazano je na slici 3. Brojevi elemenata kola odgovaraju najnovijoj verziji kola (iz datoteke „Upravljački program MC34063 3u1 – ver 08.SCH ”). Shema sadrži elemente koji nisu uključeni u standardnu ​​shemu za proračun na mreži. To su sljedeći elementi:

— elementi djelitelja napona R27, R29 (postavlja osnovnu struju i način rada VT7),

— prigušivači C15, R35 (prigušuju neželjene vibracije iz gasa)

Neke komponente se razlikuju od izračunatih:

• zavojnica L se uzima manja od izračunate vrijednosti L = L2 (slika 3) = 150 μH (svi zavojnici su istog tipa)
• izlazni kapacitet se uzima manji od izračunate C0=C19=220uF
• Kondenzator za podešavanje frekvencije je uzet C13=680pF, što odgovara frekvenciji od 14KHz
• razdjelni otpornici R2=R22=3.6K, R1=R25=1.2K (preuzeti prvi za izlazni napon -5V) i završni otpornici R2=R22=5.1K, R1=R25=1.2K (izlazni napon -6.5V)

Otpornik za ograničavanje struje uzima se Rsc - 3 otpornika paralelno, po 1 Ohm (rezultirajući otpor 0,3 Ohm)

Slika 3 Šema električnog kruga pretvarača (pojačavanje/spuštanje, inverter).

Oscilogrami rada na različitim točkama inverterskog kola:

a) sa ulaznim naponom +24V bez opterećenja:

izlaz -6,5V bez opterećenja

na kolektoru – akumulacija i oslobađanje energije bez opterećenja

na pin 1 i bazu tranzistora bez opterećenja

na bazi i kolektoru tranzistora bez opterećenja

izlazno talasanje bez opterećenja

MC34063 je popularna IC za dizajniranje malih kola pretvarača napona bez transformatora. Univerzalni je, jer je na njegovoj osnovi moguće izraditi pojačane, opadajuće i invertirajuće DC-DC naponske pretvarače. Raspon ulaznih i izlaznih napona olakšava sklapanje velikog broja pretvarača napona minimalni troškovi, koje su neophodne u svakodnevnom životu.

Naravno, svi ovi dizajni se mogu kupiti u Kini, u gotova forma, ali o tome danas nećemo, sve možete kupiti u Kini, ali je zanimljivije uraditi to sami.

Razmotrit ćemo dizajn step-down naponskog pretvarača, na čiji se ulaz može napajati napon od 5/6 do 40 volti, dok će izlazni napon uvijek ostati stabilan na 5 volti. od 5 volti sve se puni Mobiteli, tableti, neki plejeri i plejeri.

Mikrokrug je široko popularan među radio-amaterima upravo iz razloga što košta peni i sadrži minimalno ožičenje.

gas, ispravljačka dioda(Schottky) i nekoliko pasivnih komponenti. Izlazni napon može biti različit, na ovom čipu postoji mnogo programa i formula za izračunavanje pretvarača. Izlazni napon zavisi od odnosa otpornika R3/R2.

Dioda u principu također nije kritična i možete uzeti obične impulsne, sa linije FR/UF/HER/SF itd.
Potrebna je dioda sa strujom većom od 1,5 A, po mogućnosti 3, jer izlazna struja iz mikrokola može doseći i do 1,5 A. Sam induktor je namotan na feritnu bučicu, ili se može koristiti prsten, namotaj je namotan žicom od 0,6-0,8 mm i sastoji se od 15-20 zavoja. Možete uzeti gotov induktor iz nekih kompjuterskih izvora napajanja.

Kondenzator C1 je odgovoran za radnu frekvenciju oscilatora ugrađenog u čip, preporučuje se pokretanje čipa na frekvencijama od 40-60 kHz.

Inače, na ovom mikrokolu su implementirani i jednostrani transformatorski pretvarači napona kako bi se dobio širi raspon izlaznog napona i osigurala galvanska izolacija. U ovom slučaju, snaga se također može povećati, jer se u ovom slučaju izlaz mikrokola pojačava snažnim tranzistorom.

Dijelovi u kolu su dizajnirani za 5V sa ograničenjem struje od 500mA, sa talasima od 43kHz i 3mV. Ulazni napon može biti od 7 do 40 volti.

Razdjelnik otpornika na R2 i R3 odgovoran je za izlazni napon ako ih zamijenite rezistorom od oko 10 kOhm, tada možete podesiti potrebni izlazni napon. Otpornik R1 je odgovoran za ograničavanje struje. Kondenzator C1 i kalem L1 su odgovorni za frekvenciju talasanja, a kondenzator C3 je odgovoran za nivo talasanja. Dioda se može zamijeniti sa 1N5818 ili 1N5820. Za izračunavanje parametara kola postoji poseban kalkulator - http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml, gdje samo trebate podesiti potrebne parametre, može izračunati i krugove i parametre od dva tipa pretvarača koji se ne razmatraju.

2 su proizvedene štampane ploče: lijevo - sa razdjelnikom napona na razdjelniku napona od dva otpornika standardne veličine 0805, desno sa varijabilnim otpornikom 3329H-682 6,8 kOhm. Mikrokrug MC34063 je u DIP paketu, ispod njega su dva čip tantal kondenzatora standardne veličine - D. Kondenzator C1 je standardne veličine 0805, izlazna dioda, otpornik za ograničavanje struje R1 - pola vata, pri malim strujama, manjim od 400 mA, možete ugraditi otpornik manje snage. Induktivnost CW68 22uH, 960mA.

Talasni oblici talasa, R granica = 0,3 Ohm

Ovi oscilogrami pokazuju talase: lijevo - bez opterećenja, desno - sa opterećenjem u obliku mobilnog telefona, ograničavajući otpornik od 0,3 Ohma, ispod sa istim opterećenjem, ali ograničavajući otpornik od 0,2 Ohma.

Talasni oblik talasa, R granica = 0,2 Ohm

Preuzete karakteristike (nisu izmjereni svi parametri), sa ulaznim naponom od 8,2 V.

Ovaj adapter je napravljen za punjenje mobilnog telefona i napajanje digitalnih kola tokom putovanja.

U članku je prikazana ploča s promjenjivim otpornikom kao djelitelj napona, ja ću joj dodati odgovarajući krug, razlika od prvog kruga je samo u razdjelniku.

33 komentara na “Buck DC-DC pretvarač na MC34063”

Puno!
Šteta, tražio sam 3.3 Uout, i treba mi još pomoći (1.5A-2A).
Možda ga možete poboljšati?

Članak pruža vezu do kalkulatora za krug. Prema tome, za 3.3V trebate postaviti R1=11k R2=18k.
Ako su vam potrebne veće struje, onda morate ili dodati tranzistor ili koristiti jači stabilizator, na primjer LM2576.

Hvala ti! Poslano.

Ako ugradite eksterni tranzistor, hoće li trenutna zaštita ostati? Na primjer, postavite R1 na 0,05 oma, zaštita bi trebala raditi na 3 A, jer Sama mikruha ne može izdržati ovu struju, ali je treba ojačati terenskim radnikom.

Mislim da bi ograničenje (ovo mikrokolo ima ograničenje struje, a ne zaštitu) trebalo ostati. Tehnički list sadrži bipolarno kolo i proračune za povećanje struje. Za veće struje mogu preporučiti LM2576, on je samo do 3A.

Zdravo! Također sam sastavio ovaj sklop za punjenje mobilnog telefona u automobilu. Ali kada je “gladan” (pražnjen) troši veoma značajnu struju (870mA). Za ovu sitnicu ovo je još uvijek normalno, samo treba zagrijati. Složio sam ga i na matičnu ploču i na ploču, rezultat je isti - radi 1 minut, onda struja jednostavno opadne i mobilni telefon isključuje punjenje.
Ne razumijem samo jedno... zašto autor članka ne poklapa više od jednog apoena od izračunatih, praktično, sa kalkulatorom koji je dao link u članku. prema autorovim parametrima "...sa pulsiranjem od 43 kHz i 3 mV." i 5V na izlazu, a kalkulator sa ovim parametrima proizvodi C1 - 470 pik, L1 - 66-68 μH,
C3 - 1000uF. Pitanje je: A GDJE JE TU ISTINA?

Na samom početku članka piše da je članak poslan na doradu.
Prilikom proračuna sam napravio greške i zbog njih se kolo toliko zagrije da je potrebno odabrati pravi kondenzator C1 i induktivnost, ali do sada nisu svi stigli do ovog kola.
Mobilni telefon isključuje punjenje kada je određeni napon prekoračen za većinu telefona ovaj napon je veći od 6V i nešto volti. Bolje je puniti telefon manjom strujom, baterija će trajati duže.

Hvala Alex_EXE na odgovoru! Zamenio sam sve komponente prema kalkulatoru, kolo se uopste ne greje, izlazni napon je 5.7V i kada je pod opterećenjem (punjenje mobilnog telefona) proizvodi 5V - to je norma, a struja je 450mA, Odabrao sam dijelove pomoću kalkulatora, sve je došlo do djelića volta. Uzeo sam zavojnicu na 100 µH (kalkulator je pokazao: najmanje 64 µH, što znači da je moguće više :). Kasnije ću napisati sve komponente, nakon što ih isprobam, ako neko bude zainteresovan.
Nema toliko sajtova kao što je vaš Alex_EXE (ruski jezik) na internetu, razvijajte ga dalje ako možete. Hvala ti!

Drago mi je da sam pomogao :)
Zapišite, možda nekome bude od koristi.

Ok, zapisaću:
Testovi su uspješni, mobitel se puni (baterija u mojoj Nokiji je 1350mA)
- izlazni napon 5,69V (navodno se negde izgubio 1mV :) - bez opterećenja, i 4,98V sa opterećenjem mobilnog telefona.
-ugrađeni ulaz 12V (pa ovo je auto, jasno je da je 12 idealno, inače 11,4-14,4V).
Denominacije za kolo:
— R1=0,33 Ohm/1W (jer postaje malo vruće)
— R2=20K /0,125W
— R3=5,6K/0,125W
— C1=470p keramika
— C2=1000uF/25v (niska impedansa)
— C3=100uF/50v
- L1 (kao što sam već napisao iznad 100 µH, bolje je da je 68 µH)

To je sve:)

I imam pitanje za vas Alex_EXE:
Ne mogu da pronađem informacije na Internetu o “naponu talasanja opterećenja” i “Frekvenciji konverzije”
Kako ispravno postaviti ove parametre u kalkulatoru, odnosno odabrati?
I šta oni uopšte znače?

Sada želim napuniti ovu minijaturnu bateriju, ali moram jasno razumjeti ova dva parametra.

Što manje pulsiranja, to bolje. Imam 100 µF i nivo talasanja od 2,5-5%, ovisno o opterećenju, vi imate 1000 µF - to je više nego dovoljno. Frekvencija pulsiranja je u granicama normale.

Nekako sam shvatio za pulsacije, eto koliko napon “skače”, pa…. otprilike :)
A evo i učestalosti konverzije. Šta učiniti s tim? ima tendenciju smanjenja ili povećanja? Gugl o ovome ćuti kao partizan, ili sam to tražio :)

Ovdje vam ne mogu sa sigurnošću reći, iako će frekvencija od 5 do 100 KHz biti normalna za većinu zadataka. U svakom slučaju, zavisi od zadatka analogni i precizni instrumenti su najzahtjevniji u pogledu frekvencije, gdje vibracije mogu ometati radne signale i time uzrokovati njihovo izobličenje.

Aleksandar piše 23.04.2013 u 10:50

Našao sam šta mi je trebalo! Vrlo zgodno. Hvala puno Alex_EXE.

Alex, molim te objasni kotliću, ako se u kolo uvede promjenljivi otpornik u kojim granicama će se mijenjati napon?

Da li je moguće pomoću ovog kola napraviti izvor struje od 6,6 volti podesivi napon, Umax tako da ne prelazi tih istih 6,6 volti. Želim napraviti nekoliko grupa LED dioda (radni U 3,3 volta i struja 180 mA), svaka grupa ima 2 LED diode, sljedeću. povezan. Napajanje je 12 volti, ali po potrebi mogu kupiti još jedno. Hvala ako odgovorite...))

Nažalost, ovaj dizajn mi se nije svidio - bio je previše hirovit. Ako bude potrebe u budućnosti, mogu se vratiti, ali za sada sam odustao od toga.
Za LED diode bolje je koristiti specijalizirane mikro krugove.

Što je veća frekvencija konverzije, to bolje, jer Dimenzije (induktivnost) induktora su smanjene, ali u razumnim granicama - za MC34063, 60-100 kHz je optimalno. Otpornik R1 će se zagrijati, jer u suštini radi se o strujnom mjernom šantu, tj. sva struja koju troši i sam krug i opterećenje teče kroz njega (5V x 0.5A = 2.5W)

Pitanje je naravno glupo, ali da li je moguće skinuti +5, uzemljenje i -5 volti sa njega? Ne treba vam puno energije, ali vam je potrebna stabilnost ili ćete morati instalirati nešto drugo poput 7660?

Zdravo svima. Ljudi, koji mogu pomoći da se osigura da izlaz bude 10 Volti ili bolji sa regulacijom. Ilja, mogu li te zamoliti da mi to zapišeš? Molim te reci mi. Hvala ti.

Iz specifikacije proizvođača mc34063:
maksimalna frekvencija F=100 kHz, tipična F=33 kHz.
Vripple = 1 mV - tipična vrijednost, Vripple = 5 mV - maksimum.
—
10V izlaz:
— za opadajući DC, ako je ulaz 12 V:
Vin=12 V, Vout=10 V, Iout=450 mA, Vripple=1 mV(pp), Fmin=34 kHz.
Ct=1073 pF, Ipk=900 mA, Rsc=0,333 Ohm, Lmin=30 uH, Co=3309 uF,
R1=13k, R2=91k (10V).
— za pojačani DC, ako je ulaz 3 V:
Vin=3 V, Vout=10 V, Iout=450 mA, Vripple=1 mV(pp), Fmin=34 kHz.
Ct=926 pF, Ipk=4230 mA, Rsc=0,071 Ohm,Lmin=11 uH, Co=93773 uF,R=180 Ohm,R1=13k R2=91k (10V)

Zaključak: mikrokolo nije pogodno za pojačavanje istosmjerne struje sa datim parametrima, jer je prekoračen Ipk = 4230 mA > 1500 mA. Evo opcije: http://www.youtube.com/watch?v=12X-BBJcY-w
Ugradite 10 V zener diodu.

Sudeći po oscilogramima, vaš prigušivač je zasićen, potreban vam je jači prigušivač. Možete povećati frekvenciju konverzije, ostavljajući induktor istih dimenzija i induktivnosti. Usput, MC-shka radi tiho do 150 kHz, glavna stvar je interna. Tranzistori ne bi trebali biti uključeni pomoću Darlingtona. Koliko sam shvatio, može se spojiti paralelno na strujni krug?

I glavno pitanje: kako povećati snagu pretvarača? Vidim da su kondenzatori tamo mali - 47 µF na ulazu, 2,2 µF na izlazu... Da li snaga zavisi od njih? Zalemiti tamo oko jedan i po mikrofarada? 🙂

Šta da se radi, šefe, šta da se radi?!

Veoma je pogrešno koristiti tantalske kondenzatore u strujnim krugovima! Tantal zaista ne voli velike struje i pulsacije!

> Veoma je neispravno koristiti tantalske kondenzatore u strujnim krugovima!

a gdje ih još koristiti, ako ne u prekidačkim izvorima napajanja?! 🙂

Odličan članak. Bilo mi je drago to pročitati. Sve je jasnim, jednostavnim jezikom bez hvalisanja. Čak i nakon što sam pročitao komentare, bio sam ugodno iznenađen odzivom i lakoćom komunikacije. Zašto sam došao na ovu temu? Jer skupljam brojač kilometara za Kamaz. Pronašao sam dijagram, a autor toplo preporučuje napajanje mikrokontrolera na ovaj način, a ne preko poluge. U suprotnom će se upaliti kontroler. Ne znam sigurno, vjerovatno radilica ne drži isti ulazni napon i zato je palica. Pošto takva mašina ima 24 V. Ali ono što nisam razumio je da se na dijagramu prema crtežu činilo da postoji zener dioda. Autor namota brojača kilometara sastavljen je pomoću SMD komponenti. I ispostavilo se da je ova zener dioda ss24 SMD Schottky dioda. OVDJE na dijagramu je također nacrtana kao zener dioda. Ali čini se da bi to bila dobra ideja, to je dioda, a ne zener dioda. Iako možda zbunjujem njihov crtež? Možda se ovako crtaju Schottky diode, a ne zener diode? Ostaje da ovo malo razjasnimo. Ali hvala vam puno na članku.

Kada se programer bilo kojeg uređaja suoči s pitanjem "Kako dobiti potreban napon?", odgovor je obično jednostavan - linearni stabilizator. Njihova nesumnjiva prednost je niska cijena i minimalno ožičenje. Ali pored ovih prednosti, oni imaju nedostatak - snažno grijanje. Mnogo dragocjene energije pretvara se u toplinu pomoću linearnih stabilizatora. Stoga nije preporučljiva upotreba takvih stabilizatora u uređajima na baterije. Ekonomičniji su DC-DC pretvarači. O tome ćemo razgovarati.

Pogled pozadi:

O principima rada prije mene je sve već rečeno, pa se neću zadržavati na tome. Samo da kažem da takvi pretvarači dolaze u Step-UP (step-up) i Step-Down (step-down) pretvaračima. Naravno, zanimalo me ovo drugo. Šta se dogodilo možete vidjeti na gornjoj slici. Kola pretvarača sam pažljivo nacrtao iz tablice sa podacima :-) Počnimo sa Step-Down pretvaračem:

Kao što vidite, ništa teško. Otpornici R3 i R2 tvore razdjelnik iz kojeg se uklanja napon i dovodi do povratne noge mikrokola MC34063. U skladu s tim, promjenom vrijednosti ovih otpornika, možete promijeniti napon na izlazu pretvarača. Otpornik R1 služi za zaštitu mikrokola od kvara u slučaju kratkog spoja. Ako umjesto toga zalemite kratkospojnik, zaštita će biti onemogućena i kolo može emitovati čarobni dim na kojem radi sva elektronika. :-) Što je veći otpor ovog otpornika, to pretvarač može isporučiti manju struju. Sa svojim otporom od 0,3 oma, struja neće prelaziti pola ampera. Usput, sve ove otpornike mogu izračunati moji. Čok sam uzeo gotov, ali niko mi ne brani da ga sam namotam. Glavna stvar je da ima potrebnu struju. Dioda je također bilo koja Schottky i također za potrebnu struju. U krajnjem slučaju, možete paralelno spojiti dvije diode male snage. Naponi kondenzatora nisu naznačeni na dijagramu, oni se moraju odabrati na osnovu ulaznog i izlaznog napona. Bolje je uzeti sa duplom rezervom.
Step-UP pretvarač ima male razlike u svom krugu:

Zahtjevi za dijelove su isti kao i za Step-Down. Što se tiče kvaliteta rezultirajućeg izlaznog napona, on je prilično stabilan, a talasi su, kako kažu, mali. (Ne mogu sam reći o talasima jer još nemam osciloskop). Pitanja, prijedlozi u komentarima.