na 2024/08/27 572

Zrozumienie MC34063: Kompleksowy przewodnik po konwersji DC-DC

MC34063 to ogólny układ regulatora przełączania z funkcjami, takimi jak konwersja DC-DC, krok i w dół oraz wyjście odwracające.Ma zalety wysokiej wydajności, niewielkich rozmiarów, pełnych funkcji i niskiej ceny.W tym artykule wprowadzi swoje szczegółowe informacje, które pomogą lepiej zrozumieć i użyć tego urządzenia.

Katalog

Co to jest MC34063?

MC34063 jest monolitycznym obwodem zintegrowanym, który integruje obwód kontrolny konwertera DC/DC.Zintegrowany obwód składa się z generatora napięcia odniesienia z automatyczną funkcją kompensacji temperatury, komparatora, flip-flopa, oscylatora kontrolnego cyklu pracy i obwodu przełączania wyjściowego o wysokim prądu.MC34063 wymaga tylko kilku komponentów przełączających do konstruowania przełączników konwersji Boost, przełączników konwersji Buck i obwodów odwrotnych napięcia.W porównaniu z liniowymi zasilaczami regulowanymi zasilaczami, ten zasilacz przełączający ma wyższą wydajność, a jego wydajność nie spadnie, gdy różnica napięcia wejściowego jest duża.Jednocześnie, ponieważ nie wymaga dużego chłodnicy, a jego objętość jest niewielka, ma szeroki zakres zastosowań, głównie w systemach opartych na mikroprocesorach lub mikrokontrolerach.

Schemat PIN i funkcje MC34063

Chip składa się głównie z następujących ośmiu pinów:

• Pin 1: Jest to wyjście układu.W trybie Boost zapewni wyjście wysokiego napięcia;W trybie BUCK zapewni wyjście niskiego napięcia.Aby zapewnić stabilność wyjściową, kondensator musi być podłączony do tego pinu.

• Pin 2: Jest to wejście zwrotne układu.Zmieniając napięcie, napięcie wyjściowe można kontrolować.

• Pin 3: Jest to wyjście przełączające układ i jest podłączone do zewnętrznego przełącznika lub diody w celu wygenerowania impulsów o wysokiej częstotliwości.

• Pin 4: Jest to zacisk GND układu i musi być podłączony do uziemienia.

• Pin 5: Jest to wejście komparatora układu.Za pośrednictwem komparatora układ może wykryć różnicę między sygnałem sprzężenia zwrotnego a napięciem odniesienia.

• Pin 6: Jest to wejście napięcia odniesienia układu.Jest to wewnętrzne napięcie odniesienia 1,25 V i jest używane dla komparatora.

• Pin 7: Jest to zacisk wejściowy mocy układu i musi być połączony z kondensatorem elektrolitycznym, aby wygładzić napięcie wejściowe.

• Pin 8: Jest to wejście przełączające układu i musi być podłączone z kondensatorem sterowania częstotliwością i rezystorem do sterowania częstotliwością wyjściową przełączania.

Jak działa MC34063?

Wewnętrzna struktura MC34063 pokazano na powyższym rysunku.Oscylator stale ładuje i rozładowuje kondensator rozrządu zewnętrznie podłączony do pinu CT (pin 3) przez źródło prądu stałego, generując w ten sposób przebieg oscylacji.Gdy obciążenie pozostaje stałe, prądy ładowania i rozładowywania są stałe.W tym czasie częstotliwość oscylacji zależy tylko od pojemności zewnętrznego kondensatora czasu.Na powyższym rysunku jeden koniec bramki i bramki jest podłączony do wyjścia oscylatora.Gdy ładunek zewnętrzny oscylatora osiągnie określony poziom progowy, wyjście oscylatora przechodzi na wysoki poziom.Drugi koniec bramki i bramki jest podłączony do końca wyjściowego komparatora.Gdy napięcie na odwróconym końcu wejściowego komparatora jest niższe niż 1,25 V, komparator wyświetla wysoki poziom.Gdy oba terminale wejściowe i bramki stają się wysoki, Flip-Flop jest ustawiony na wysoki poziom, a przełącznik wyjściowy jest włączony;I odwrotnie, gdy kondensator oscylatora wyświetla niski poziom podczas rozładowania, flip-flop jest resetowany.Rurka przełącznika wyjściowego jest w stanie zamkniętym.

Funkcja ograniczania prądu jest zaimplementowana przez wykrywanie spadku napięcia na rezystora próbkowania podłączonego między VCC (pin 6) i pin 7. Po wykryciu spadku napięcia w celu osiągnięcia 300 mV bieżący obwód limitu zmusi proces ładowania oscylatora do ładowaniaZmień się w proces rozładowywania, powodując, że wyjście oscylatora stały się niskim poziomem, resetując w ten sposób spust i wyłączając rurkę przełącznika wyjściowego.

MC34063 Metoda obliczania obwodu Boost

Prąd wyjściowy: MC34063 może zapewnić różne zakresy prądu wyjściowego zgodnie z wyborem komponentów zewnętrznych.Na podstawie wymagań aplikacji wybieramy odpowiednie komponenty i parametry.

Wybór kondensatora: W obwodzie doładowania kondensator wyjściowy służy do wygładzania napięcia wyjściowego i zapewnienia niezbędnego magazynowania energii.Obliczając zakres zmienności prądu wyjściowego i napięcia wyjściowego, można wybrać odpowiednią wartość kondensatora wyjściowego.Większe wartości kondensatorów zapewniają niższą tętnienie wyjściowe, ale również zwiększają rozmiar i koszt.

Napięcie wejściowe i napięcie wyjściowe: Po pierwsze, musimy określić wymagane napięcie wejściowe i wyjściowe.Następnie, w oparciu o wymagany współczynnik wzmocnienia i połączony ze specyfikacjami MC34063 i uwagami aplikacyjnymi, możemy obliczyć wymagane wartości induktora, wartości kondensatora i parametry komponentów zewnętrznych.

Wybór induktora: Zgodnie z arkuszem specyfikacji MC34063 można obliczyć wymaganą wartość indukcyjności.Wybór wartości indukcyjnej powinien uwzględniać takie czynniki, jak prąd wejściowy, częstotliwość przełączania i zwiększenie wielu.Zasadniczo większe wartości indukcyjne zapewniają wyższe współczynniki wzmocnienia i niższe częstotliwości przełączania, ale także zwiększają rozmiar i koszt.

MC34063 Obwód przełączania przełączania

Zasada pracy obwodu Bucka jest następująca: Pin 5 układu monitoruje napięcie wyjściowe przez zewnętrzne precyzyjne rezystory R30 i R31.Po podzieleniu napięcia wyjściowego UO jest on wprowadzany do odwracającego terminala wejściowego komparatora wraz z napięciem UREF.Gdy UREF jest niższe niż napięcie odniesienia, komparator wyświetli napięcie skoku, a pin S Flip-Flop stanie się wysoki.Podczas procesu oscylatora ładującego kondensator pin R jest również na wysokim poziomie, co powoduje, że terminal Q Flip-Flop staje się wysokim poziomem, w ten sposób włączając przełącznik wyjściowy.W tej chwili napięcie wejściowe UIN zaczyna ładować kondensator filtra wyjściowego C23 w celu zwiększenia napięcia wyjściowego UO, osiągając w ten sposób funkcję automatycznego kontrolowania stabilności UO.Przeciwnie, gdy UREF jest wyższe niż napięcie odniesienia, pin S Flip-Flop zmienia się na niski poziom, a zacisk Q zmienia się również w niski poziom, co powoduje wyłączenie rurki sterownika Q2, a następnie przełącznikRurka Q1 również się wyłącza.Napięcie wyjściowe jest związane wyłącznie z wartościami rezystancyjnymi R30 i R31.Wzór obliczeń napięcia wyjściowego wynosi:

Wśród nich stała 1,25 jest wewnętrznym napięciem odniesienia, które pozostaje stałe.

Obwód odwrotny napięcia złożony z MC34063

Powyższe zdjęcie pokazuje obwód przełączania tylnego napięcia złożonego z układu MC34063.Po włączeniu przełącznika T1 wewnątrz układu prąd przepływa do ziemi przez szpilki 1 i 2 MC34063 i induktor LI.W tej chwili induktor Li zaczyna przechowywać energię.Jednocześnie kondensator CO zapewnia energię do obciążenia.Kiedy T1 jest wyłączone, ponieważ prąd przepływający przez induktor nie może się nagle zmienić, przeprowadzona będzie dioda swobodna.W tym czasie induktor LL dostarcza zasilanie do obciążenia i kondensatora CO przez D1 (przez wspólne uziemienie) i wyświetla napięcie ujemne.Tak długo, jak częstotliwość robocza układu jest wystarczająco wysoka w stosunku do stałej czasowej obciążenia, na obciążeniu można uzyskać ciągłe napięcie prądu stałego.

Zalety MC34063

MC34063 ma następujące zalety:

Rozwiązanie jedno-: MC34063 to rozwiązanie jedno układ, które integruje rurki przełączające, obwody sterujące i obwody regulacyjne, upraszczając proces projektowania i zmniejszenie kosztów systemu.

Regulowane napięcie wyjściowe: MC34063 obsługuje regulowane napięcie wyjściowe.Użytkownicy mogą dostosować napięcie wyjściowe za pomocą komponentów zewnętrznych, aby zaspokoić potrzeby różnych aplikacji.

Ochrona przed przeciążeniem i zwarciem: układ ma wbudowane funkcje ochrony przeciążenia i zwarcia, które mogą skutecznie chronić obwód przed zmianami przemijającymi obciążeniem lub błędami, poprawiając stabilność i niezawodność systemu.

Konwersja o wysokiej wydajności: Chip przyjmuje technologię regulacji przełączania i ma charakterystykę o wysokiej wydajności.Może osiągnąć wysokowydajny konwersja energii w różnych warunkach napięcia wejściowego i wyjściowego oraz zmniejszyć utratę energii.

Szeroki zakres zastosowań: MC34063 może być stosowany w różnych obwodach zarządzania energią i regulacją, takimi jak przetworniki DC-DC, falowniki, pompy ładowania itp., I jest odpowiednie dla wielu różnych urządzeń elektronicznych i pól zastosowań.

Często zadawane pytania [FAQ]

1. Co to jest konwerter doładowania DC do DC?

Konwerter Boost to konwerter DC do DC z napięciem wyjściowym większym niż napięcie źródłowe.Konwerter doładowania jest czasem nazywany konwerterem krokowym, ponieważ „podnosi” napięcie źródłowe.

2. Jakie jest napięcie wejściowe MC34063?

Napięcie wejściowe wynosi 5 V, a napięcie wyjściowe wynosi 10 V lub 12 V, włączając MOSFET łącząc dodatkowy rezystor.

3. Jaka jest funkcja MC34063?

MC34063 został zaprojektowany do włączenia do zastosowań przetwornika Buck, Boost lub napięcia.Wszystkie te funkcje są zawarte w 8-pinowym pakiecie Dip lub SOIC.Napięcie odniesienia jest ustawione na 1,25 V i służy do ustawienia napięcia wyjściowego przetwornika.