Sklopovi za mc34063 sa stranim ključem. Tri heroja - pretvarači impulsa na MC34063

Ideja za izradu ovog pretvarača došla mi je nakon kupnje Asus EeePC 701 2G netbooka. Mali, praktičan, mnogo mobilniji od ogromnih laptopa, općenito, ljepota je, i to je sve. Jedan problem - potrebno je stalno punjenje. A budući da je jedini izvor energije koji je uvijek pri ruci automobilska baterija, bilo je prirodno poželjeti puniti netbook iz nje. Tijekom eksperimenata otkriveno je da koliko god dali netbooku, on i dalje neće uzeti više od 2 ampera, odnosno regulator struje, kao u slučaju punjenja konvencionalnih baterija, uopće nije potreban. Ljepota, netbook će sam odlučiti koliko će struje trošiti, stoga vam samo treba snažan pretvarač sniženog napona od 12 do 9,5 volti, sposoban
dajte netbooku potrebna 2 ampera.

Pretvarač se temeljio na dobro poznatom i široko dostupnom čipu MC34063. Budući da se tijekom eksperimenata standardni sklop s vanjskim bipolarnim tranzistorom pokazao, blago rečeno, ne baš dobrim (postaje vruć), odlučeno je da se na ovaj mikročip pričvrsti p-kanalni prekidač polja (MOSFET).

Shema:

Zavojnica od 4..8 µH može se uzeti sa stare matične ploče. Jeste li vidjeli da postoje prstenovi na kojima je nekoliko zavoja namotano debelim žicama? Tražimo takav s 8..9 zavoja debele jednožilne žice - taman.

Svi elementi sklopa izračunavaju se pomoću , isto kao i za pretvarač bez vanjskog tranzistora, jedina je razlika što se V sat mora izračunati za korišteni tranzistor s efektom polja. To je vrlo jednostavno učiniti: V sat =R 0 *I, gdje je R 0 otpor tranzistora u otvorenom stanju, I je struja koja teče kroz njega. Za IRF4905 R 0 =0,02 Ohma, što pri struji od 2,5A daje Vsat=0,05V. Kako kažu, osjetite razliku. Za bipolarni tranzistor, ova vrijednost je najmanje 1V. Kao rezultat toga, rasipanje snage u otvorenom stanju je 20 puta manje, a minimalni ulazni napon kruga je 2 volta manji!

Kao što se sjećamo, da bi se sklopka polja p-kanala otvorila, moramo primijeniti negativan napon u odnosu na izvor na vrata (to jest, primijeniti napon na vrata koji je manji od napona napajanja, budući da izvor je spojen na napajanje). Za to su nam potrebni otpornici R4, R5. Kada se tranzistor mikro kruga otvori, oni formiraju razdjelnik napona, koji postavlja napon na vratima. Za IRF4905, s naponom izvor-odvod od 10 V, za potpuno otvaranje tranzistora, dovoljno je primijeniti napon na vrata 4 volta manji od napona izvora (opskrbe), U GS = -4V (iako je općenito ispravnije je pogledati grafikone u podatkovnoj tablici za tranzistor koliko je potrebno konkretno za vašu struju). Pa, osim toga, otpor ovih otpornika određuje strminu otvaranja i zatvaranja frontova sklopke polja (što je manji otpor otpornika, to su fronte strmije), kao i struju koja teče kroz tranzistor mikro kruga (ne smije biti veći od 1,5 A).

Spreman uređaj:

Općenito, radijator je mogao biti i manji - pretvarač se lagano zagrijava. Učinkovitost ovog uređaja je oko 90% pri struji od 2A.

Spojite ulaz na utikač upaljača za cigarete, a izlaz na utikač za netbook.

Ako nije strašno, možete jednostavno staviti kratkospojnik umjesto otpornika R sc, kao što vidite, ja sam osobno učinio upravo to, glavna stvar je da ništa ne skratite, inače će bujati :)

Osim toga, želim dodati da standardna metoda nije nimalo idealna u smislu izračuna i ne objašnjava ništa, pa ako želite stvarno razumjeti kako to sve funkcionira i kako se pravilno izračunava, preporučam čitanje.

MC34063 je prilično uobičajena vrsta mikrokontrolera za izgradnju pretvarača niskog u visoki i visoko-niskog napona. Značajke mikro kruga leže u njegovim tehničkim karakteristikama i pokazateljima performansi. Uređaj može dobro podnijeti opterećenja s sklopnom strujom do 1,5 A, što ukazuje na širok raspon njegove upotrebe u različitim pretvaračima impulsa s visokim praktičnim karakteristikama.

Opis čipa

Stabilizacija i pretvorba napona- Ovo je važna funkcija koja se koristi u mnogim uređajima. To su sve vrste reguliranih napajanja, pretvorbenih krugova i visokokvalitetnih ugradbenih napajanja. Većina potrošačke elektronike dizajnirana je posebno za ovaj MS, jer ima visoke performanse i bez problema prebacuje prilično veliku struju.

MC34063 ima ugrađeni oscilator, pa je za rad uređaja i početak pretvaranja napona na različite razine dovoljno osigurati početni prednapon spajanjem kondenzatora od 470pF. Ovaj kontroler je vrlo popularan među velikim brojem radioamatera. Čip dobro radi u mnogim krugovima. I imajući jednostavnu topologiju i jednostavan tehnički uređaj, lako možete razumjeti načelo njegovog rada.

Tipični spojni krug sastoji se od sljedećih komponenti:

3 otpornika;
dioda;
3 kondenzatora;
induktivnost.

S obzirom na krug za smanjenje napona ili njegovu stabilizaciju, možete vidjeti da je opremljen dubokom povratnom spregom i prilično snažnim izlaznim tranzistorom, koji prolazi napon kroz sebe u istosmjernoj struji.

Preklopni krug za smanjenje i stabilizaciju napona

Iz dijagrama je vidljivo da je struja u izlaznom tranzistoru ograničena otpornikom R1, a vremenska komponenta za podešavanje potrebne frekvencije pretvorbe je kondenzator C2. Induktivitet L1 akumulira energiju kada je tranzistor otvoren, a kada je zatvoren, prazni se kroz diodu na izlazni kondenzator. Koeficijent pretvorbe ovisi o omjeru otpora otpornika R3 i R2.

PWM stabilizator radi u pulsnom načinu rada:

Kada se bipolarni tranzistor uključi, induktivitet dobiva energiju, koja se zatim akumulira u izlaznom kapacitetu. Ovaj ciklus se kontinuirano ponavlja, osiguravajući stabilnu izlaznu razinu. Pod uvjetom da na ulazu mikro kruga postoji napon od 25 V, na izlazu će biti 5 V s maksimalnom izlaznom strujom do 500 mA.

Napon se može povećati promjenom tipa omjera otpora u krugu povratne sprege spojenom na ulaz. Također se koristi kao dioda za pražnjenje tijekom djelovanja povratnog EMF-a nakupljenog u zavojnici u trenutku njenog punjenja s otvorenim tranzistorom.

Koristeći ovu shemu u praksi, moguće je proizvesti vrlo učinkovite buck converter. U ovom slučaju, mikro krug ne troši višak energije, koji se oslobađa kada napon padne na 5 ili 3,3 V. Dioda je dizajnirana da osigura obrnuto pražnjenje induktiviteta na izlazni kondenzator.

Način smanjenja pulsa napon omogućuje značajno uštedu energije baterije pri povezivanju uređaja male snage. Na primjer, kada koristite konvencionalni parametarski stabilizator, njegovo zagrijavanje tijekom rada zahtijeva najmanje 50% snage. Što onda možemo reći ako je potreban izlazni napon od 3,3 V? Takav sniženi izvor s opterećenjem od 1 W potrošit će svih 4 W, što je važno pri razvoju visokokvalitetnih i pouzdanih uređaja.

Kao što pokazuje praksa korištenja MC34063, prosječni gubitak snage smanjen je na najmanje 13%, što je postao najvažniji poticaj za njegovu praktičnu primjenu za napajanje svih niskonaponskih potrošača. A uzimajući u obzir princip kontrole širine impulsa, mikro krug će se beznačajno zagrijati. Stoga nisu potrebni radijatori za hlađenje. Prosječna učinkovitost takvog kruga pretvorbe je najmanje 87%.

Regulacija napona na izlazu mikro kruga provodi se zbog otpornog razdjelnika. Kada prijeđe nominalnu vrijednost za 1,25 V, komporator prebacuje okidač i zatvara tranzistor. Ovaj opis opisuje krug za smanjenje napona s izlaznom razinom od 5 V. Da biste ga promijenili, povećali ili smanjili, morat ćete promijeniti parametre ulaznog razdjelnika.

Ulazni otpornik koristi se za ograničavanje struje prekidača. Izračunava se kao omjer ulaznog napona i otpora otpornika R1. Za organiziranje podesivog stabilizatora napona, srednja točka promjenjivog otpornika spojena je na pin 5 mikro kruga. Jedan izlaz je na zajedničku žicu, a drugi na napajanje. Sustav pretvorbe radi u frekvencijskom pojasu od 100 kHz; ako se induktivitet promijeni, može se promijeniti. Kako se induktivitet smanjuje, frekvencija pretvorbe raste.

Ostali načini rada

Osim redukcijskih i stabilizacijskih načina rada, često se koriste i pojačani načini rada. razlikuje se po tome što induktivitet nije na izlazu. Kroz njega teče struja u opterećenje kada je ključ zatvoren, koji, kada je otključan, daje negativan napon na donji priključak induktiviteta.

Dioda, zauzvrat, osigurava pražnjenje induktiviteta na opterećenje u jednom smjeru. Dakle, kada je prekidač otvoren, 12 V iz izvora napajanja i maksimalna struja stvara se na opterećenju, a kada je zatvoren na izlaznom kondenzatoru, raste na 28 V. Učinkovitost kruga pojačanja je najmanje 83%. Značajka strujnog kruga kada radi u ovom načinu rada, izlazni tranzistor se glatko uključuje, što je osigurano ograničavanjem bazne struje preko dodatnog otpornika spojenog na pin 8 MS-a. Frekvencija takta pretvarača postavljena je malim kondenzatorom, uglavnom 470 pF, dok je 100 kHz.

Izlazni napon se određuje sljedećom formulom:

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

Koristeći gornji krug za spajanje mikro kruga MC34063A, možete napraviti pretvarač napona koji se napaja s USB-a na 9, 12 ili više volti, ovisno o parametrima otpornika R3. Da biste izvršili detaljan izračun karakteristika uređaja, možete koristiti poseban kalkulator. Ako je R2 2,4 k ohma, a R3 15 k ohma, tada će krug pretvoriti 5 V u 12 V.

MC34063A sklop za povećanje napona s vanjskim tranzistorom

Prikazani sklop koristi tranzistor s efektom polja. Ali u tome je bila greška. Na bipolarnom tranzistoru potrebno je zamijeniti C-E položaje. Ispod je dijagram iz opisa. Vanjski tranzistor odabire se na temelju sklopne struje i izlazne snage.

Vrlo često, za napajanje LED izvora svjetlosti, ovaj se mikro krug koristi za izgradnju pretvarača za povećanje ili smanjenje. Visoka učinkovitost, niska potrošnja i visoka stabilnost izlaznog napona glavne su prednosti implementacije sklopa. Postoji mnogo LED upravljačkih krugova s različitim značajkama.

Kao jedan od mnogih primjera praktične primjene, možete razmotriti sljedeći dijagram u nastavku.

Shema funkcionira na sljedeći način:

Kada se primijeni kontrolni signal, interni okidač MS-a je blokiran i tranzistor je zatvoren. I struja punjenja tranzistora s efektom polja teče kroz diodu. Kada se kontrolni impuls ukloni, okidač prelazi u drugo stanje i otvara tranzistor, što dovodi do pražnjenja vrata VT2. Ovaj spoj dvaju tranzistora Omogućuje brzo uključivanje i isključivanje VT1, što smanjuje vjerojatnost zagrijavanja zbog gotovo potpunog odsustva varijabilne komponente. Za izračun struje koja teče kroz LED diode, možete koristiti: I=1.25V/R2.

Punjač za MC34063

Kontroler MC34063 je univerzalan. Osim za napajanje, može se koristiti za izradu punjača za telefone izlaznog napona 5V. Ispod je dijagram implementacije uređaja. Nju princip rada objašnjava se kao u slučaju redovne konverzije prema dolje. Izlazna struja punjenja baterije je do 1A s marginom od 30%. Da biste ga povećali, morate koristiti vanjski tranzistor, na primjer, KT817 ili bilo koji drugi.

Mikro krug je univerzalni pretvarač impulsa, koji se može koristiti za implementaciju pretvarača step-down, step-up i invertiranja s maksimalnom unutarnjom strujom do 1,5 A.

Ispod je dijagram silaznog pretvarača s izlaznim naponom od 5V i strujom od 500mA.

Krug pretvarača MC34063A

Set dijelova

Čip: MC34063A
Elektrolitički kondenzatori: C2 = 1000mF/10V; C3 = 100 mF/25 V
Kondenzatori s metalnim slojem: C1 = 431pF; C4 =0,1 mF
Otpornici: R1 = 0,3 ohma; R2 = 1k; R3 = 3k
Dioda: D1 = 1N5819
Prigušnica: L1=220uH

C1 – kapacitet kondenzatora za podešavanje frekvencije pretvarača.
R1 je otpornik koji će isključiti mikro krug ako je struja prekoračena.
C2 – filterski kondenzator. Što je veći, manje je valovitost, trebao bi biti tip LOW ESR.
R1, R2 – razdjelnik napona koji postavlja izlazni napon.
D1 – dioda mora biti ultrabrza ili Schottky dioda s dopuštenim reverznim naponom najmanje 2 puta većim od izlaznog.
Napon napajanja mikro kruga je 9 - 15 volti, a ulazna struja ne smije prelaziti 1,5 A

PCB MC34063A

Dvije mogućnosti PCB-a

Ovdje možete preuzeti univerzalni kalkulator

20.09.2014
Okidač je uređaj s dva stabilna stanja ravnoteže, dizajniran za snimanje i pohranjivanje informacija. Flip-flop može pohraniti 1 bit podataka. Simbol okidača izgleda kao pravokutnik unutar kojeg je ispisano slovo T. Lijevo od pravokutnika spajaju se ulazni signali. Oznake signalnih ulaza ispisuju se u dodatnom polju na lijevoj strani pravokutnika. ...
21.09.2014
Jednociklični izlazni stupanj cijevnog pojačala sadrži minimalno dijelova i lako se sastavlja i podešava. Pentode u izlaznom stupnju mogu se koristiti samo u ultra-linearnom, triodnom ili normalnom načinu rada. Kod triodnog spoja, zaštitna mreža je spojena na anodu preko otpornika od 100...1000 Ohma. U ultralinearnoj vezi, kaskada je pokrivena OS-om duž zaštitne mreže, što smanjuje ...
04.05.2015
Na slici je prikazana shema jednostavnog infracrvenog daljinskog upravljača i prijemnika čiji je izvršni element relej. Zbog jednostavnosti sklopa daljinskog upravljača, uređaj može izvršiti samo dvije radnje: uključiti relej i isključiti ga otpuštanjem tipke S1, što može biti dovoljno za određene svrhe (garažna vrata, otvaranje elektromagnetske brave, itd.). ). Postavljanje kruga je vrlo...
05.10.2014
Krug je napravljen pomoću dvostrukog op-amp TL072. Na A1.1 izrađeno je pretpojačalo s koeficijentom. pojačanje zadanim omjerom R2\R3. R1 je kontrola glasnoće. Op pojačalo A1.2 ima aktivnu tropojasnu kontrolu tona mosta. Podešavanje se vrši pomoću promjenjivih otpornika R7R8R9. Coef. prijenos ovog čvora 1. Napunjeno preliminarno ULF napajanje može biti od ±4V do ±15V Literatura...