Circuite pentru mc34063 cu o cheie străină. Trei eroi - convertoare de impulsuri pe MC34063

Ideea creării acestui convertor mi-a venit după achiziționarea unui netbook Asus EeePC 701 2G. Mici, convenabile, mult mai mobile decât laptopurile uriașe, în general, este o frumusețe și asta-i tot. O problemă - trebuie să vă reîncărcați în mod constant. Și din moment ce singura sursă de energie care este întotdeauna la îndemână este o baterie de mașină, era firesc să vrei să încarci netbook-ul de pe aceasta. În timpul experimentelor, s-a descoperit că, indiferent cât de mult ai da netbook-ului, tot nu va dura mai mult de 2 amperi, adică un regulator de curent, ca în cazul încărcării bateriilor convenționale, nu este deloc necesar. Frumusețe, netbook-ul în sine va decide cât de mult curent să consume, prin urmare, ai nevoie doar de un convertor redus puternic de la 12 la 9,5 volți, capabil
Dați netbook-ului cei 2 amperi necesari.

Convertorul s-a bazat pe bine-cunoscutul și disponibil pe scară largă cip MC34063. Deoarece în timpul experimentelor circuitul standard cu un tranzistor bipolar extern s-a dovedit a fi, pentru a spune ușor, nu foarte bun (se încălzește), s-a decis atașarea unui comutator de câmp p-channel (MOSFET) la acest microcip.

Sistem:

O bobină de 4..8 µH poate fi luată de pe o placă de bază veche. Ai văzut că există inele pe care se înfășoară mai multe spire cu fire groase? Căutăm unul cu 8..9 spire de fir unic gros - exact potrivit.

Toate elementele circuitului sunt calculate folosind , la fel ca pentru un convertor fără tranzistor extern, singura diferență este că V sat trebuie calculat pentru tranzistorul cu efect de câmp utilizat. Acest lucru este foarte simplu de făcut: V sat =R 0 *I, unde R 0 este rezistența tranzistorului în stare deschisă, I este curentul care circulă prin el. Pentru IRF4905 R 0 =0,02 Ohm, care la un curent de 2,5A dă Vsat=0,05V. După cum se spune, simți diferența. Pentru un tranzistor bipolar, această valoare este de cel puțin 1V. Ca urmare, puterea disipată în stare deschisă este de 20 de ori mai mică, iar tensiunea minimă de intrare a circuitului este cu 2 volți mai mică!

După cum ne amintim, pentru ca comutatorul de câmp al canalului p să se deschidă, trebuie să aplicăm o tensiune negativă în raport cu sursa la poartă (adică, aplicăm o tensiune la poartă care este mai mică decât tensiunea de alimentare, deoarece sursa este conectată la sursa de alimentare). Pentru aceasta avem nevoie de rezistențe R4, R5. Când tranzistorul microcircuitului se deschide, formează un divizor de tensiune, care stabilește tensiunea la poartă. Pentru IRF4905, cu o tensiune sursă-dren de 10V, pentru a deschide complet tranzistorul, este suficient să aplicați o tensiune la poartă cu 4 volți mai mică decât tensiunea sursă (de alimentare), U GS = -4V (deși în general este mai corect să te uiți la graficele din fișa de date pentru tranzistor cât de mult este necesar în mod specific pentru curentul tău). Ei bine, în plus, rezistența acestor rezistențe determină abruptul fronturilor de deschidere și de închidere ale comutatorului de câmp (cu cât rezistența rezistențelor este mai mică, cu atât fronturile sunt mai abrupte), precum și curentul care curge prin tranzistorul microcircuitului. (nu trebuie să fie mai mare de 1,5A).

Dispozitiv gata:

În general, radiatorul ar fi putut fi și mai mic - convertorul se încălzește ușor. Eficiența acestui dispozitiv este de aproximativ 90% la un curent de 2A.

Conectați intrarea la mufa pentru brichetă, ieșirea la mufa pentru netbook.

Dacă nu este înfricoșător, puteți pune pur și simplu un jumper în loc de rezistorul R sc, după cum puteți vedea, eu personal am făcut asta, principalul lucru este să nu scurtați nimic, altfel va exploda :)

În plus, aș dori să adaug că metoda standard nu este deloc ideală în ceea ce privește calculele și nu explică nimic, așa că dacă doriți să înțelegeți cu adevărat cum funcționează totul și cum se calculează corect, vă recomand să citiți.

MC34063 este un tip destul de comun de microcontroler pentru construirea atât de convertoare de tensiune joasă la înaltă, cât și de înaltă la joasă tensiune. Caracteristicile microcircuitului constau în caracteristicile sale tehnice și indicatorii de performanță. Dispozitivul poate gestiona bine sarcinile cu un curent de comutare de până la 1,5 A, ceea ce indică o gamă largă de utilizare în diferite convertoare de impulsuri cu caracteristici practice ridicate.

Descrierea cipului

Stabilizarea tensiunii și conversia- Aceasta este o funcție importantă care este utilizată în multe dispozitive. Acestea sunt tot felul de surse de alimentare reglementate, circuite de conversie și surse de alimentare încorporate de înaltă calitate. Majoritatea electronicelor de larg consum sunt proiectate special pe acest MS, deoarece are caracteristici de înaltă performanță și comută fără probleme un curent destul de mare.

MC34063 are un oscilator încorporat, astfel încât pentru a opera dispozitivul și a începe să convertească tensiunea la diferite niveluri, este suficient să oferiți o polarizare inițială prin conectarea unui condensator de 470pF. Acest controler este foarte popular printre un număr mare de radioamatori. Cipul funcționează bine în multe circuite. Și având o topologie simplă și un dispozitiv tehnic simplu, puteți înțelege cu ușurință principiul funcționării acestuia.

Un circuit de conectare tipic este format din următoarele componente:

• 3 rezistențe;
• diodă;
• 3 condensatoare;
• inductanţă.

Având în vedere circuitul pentru reducerea tensiunii sau stabilizarea acesteia, puteți vedea că este echipat cu feedback profund și un tranzistor de ieșire destul de puternic, care trece tensiunea prin el însuși în curent continuu.

Circuit de comutare pentru reducerea și stabilizarea tensiunii

Din diagramă se poate observa că curentul din tranzistorul de ieșire este limitat de rezistența R1, iar componenta de sincronizare pentru setarea frecvenței de conversie necesară este condensatorul C2. Inductanța L1 acumulează energie atunci când tranzistorul este deschis, iar când este închis, este descărcată prin diodă către condensatorul de ieșire. Coeficientul de conversie depinde de raportul dintre rezistențele rezistențelor R3 și R2.

Stabilizatorul PWM funcționează în modul puls:

Când un tranzistor bipolar pornește, inductanța câștigă energie, care apoi se acumulează în capacitatea de ieșire. Acest ciclu se repetă continuu, asigurând un nivel de ieșire stabil. Cu condiția ca la intrarea microcircuitului să existe o tensiune de 25V, la ieșirea acestuia va fi de 5V cu un curent de ieșire maxim de până la 500mA.

Tensiunea poate fi crescută prin modificarea tipului de raport de rezistență în circuitul de feedback conectat la intrare. De asemenea, este folosit ca o diodă de descărcare în timpul acțiunii EMF din spate acumulat în bobină în momentul încărcării acesteia cu tranzistorul deschis.

Folosind această schemă în practică, este posibil să se producă foarte eficient convertor de dolari. În acest caz, microcircuitul nu consumă puterea în exces, care este eliberată atunci când tensiunea scade la 5 sau 3,3 V. Dioda este proiectată pentru a furniza descărcarea inversă a inductanței la condensatorul de ieșire.

Modul de reducere a pulsului tensiunea vă permite să economisiți în mod semnificativ energia bateriei atunci când conectați dispozitive cu putere redusă. De exemplu, când se folosește un stabilizator parametric convențional, încălzirea acestuia în timpul funcționării necesită cel puțin 50% din putere. Ce putem spune atunci dacă este necesară o tensiune de ieșire de 3,3 V? O astfel de sursă redusă cu o sarcină de 1 W va consuma toți cei 4 W, ceea ce este important atunci când dezvoltați dispozitive de înaltă calitate și fiabile.

După cum arată practica de utilizare a MC34063, pierderea medie de putere este redusă la cel puțin 13%, ceea ce a devenit cel mai important stimulent pentru implementarea sa practică pentru a alimenta toți consumatorii de joasă tensiune. Și ținând cont de principiul controlului lățimii impulsului, microcircuitul se va încălzi nesemnificativ. Prin urmare, nu sunt necesare calorifere pentru a-l răci. Eficiența medie a unui astfel de circuit de conversie este de cel puțin 87%.

Reglarea tensiunii la ieșirea microcircuitului se realizează datorită unui divizor rezistiv. Când depășește valoarea nominală cu 1,25 V, comparatorul comută declanșatorul și închide tranzistorul. Această descriere descrie un circuit de reducere a tensiunii cu un nivel de ieșire de 5V. Pentru a-l schimba, crește sau micșora, va trebui să modificați parametrii divizorului de intrare.

Un rezistor de intrare este utilizat pentru a limita curentul comutatorului de comutare. Calculat ca raport dintre tensiunea de intrare și rezistența rezistorului R1. Pentru a organiza un stabilizator de tensiune reglabil, punctul de mijloc al unui rezistor variabil este conectat la pinul 5 al microcircuitului. O ieșire este către firul comun, iar a doua este către sursa de alimentare. Sistemul de conversie funcționează într-o bandă de frecvență de 100 kHz; dacă inductanța se modifică, aceasta poate fi schimbată. Pe măsură ce inductanța scade, frecvența de conversie crește.

Alte moduri de operare

Pe lângă modurile de funcționare de reducere și stabilizare, modurile de amplificare sunt, de asemenea, destul de des folosite. diferă prin aceea că inductanța nu este la ieșire. Curentul trece prin el în sarcină atunci când cheia este închisă, care, atunci când este deblocată, furnizează o tensiune negativă la borna inferioară a inductanței.

Dioda, la rândul său, asigură descărcarea de inductanță a sarcinii într-o direcție. Prin urmare, atunci când comutatorul este deschis, se generează 12 V de la sursa de alimentare și curentul maxim la sarcină, iar când este închis la condensatorul de ieșire, acesta crește la 28 V. Eficiența circuitului de amplificare este de cel puțin 83%. Caracteristica circuitului atunci când funcționează în acest mod, tranzistorul de ieșire pornește fără probleme, ceea ce este asigurat prin limitarea curentului de bază printr-un rezistor suplimentar conectat la pinul 8 al MS. Frecvența de ceas a convertorului este setată de un condensator mic, în principal 470 pF, în timp ce este de 100 kHz.

Tensiunea de ieșire este determinată de următoarea formulă:

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

Folosind circuitul de mai sus pentru conectarea microcircuitului MC34063A, puteți realiza un convertor de tensiune de creștere alimentat de la USB la 9, 12 sau mai mulți volți, în funcție de parametrii rezistenței R3. Pentru a efectua un calcul detaliat al caracteristicilor dispozitivului, puteți utiliza un calculator special. Dacă R2 este de 2,4 k ohmi și R3 este de 15 k ohmi, atunci circuitul va converti 5 V la 12 V.

Circuit de creștere a tensiunii MC34063A cu tranzistor extern

Circuitul prezentat folosește un tranzistor cu efect de câmp. Dar a fost o greșeală în ea. Pe un tranzistor bipolar, este necesar să schimbați pozițiile C-E. Mai jos este o diagramă din descriere. Tranzistorul extern este selectat pe baza curentului de comutare și a puterii de ieșire.

Destul de des, pentru a alimenta sursele de lumină cu LED-uri, acest microcircuit special este folosit pentru a construi un convertor step-down sau step-up. Eficiența ridicată, consumul redus și stabilitatea ridicată a tensiunii de ieșire sunt principalele avantaje ale implementării circuitului. Există multe circuite de driver LED cu caracteristici diferite.

Ca unul dintre numeroasele exemple de aplicare practică, puteți lua în considerare următoarea diagramă de mai jos.

Schema funcționează după cum urmează:

Când este aplicat un semnal de control, declanșatorul intern al MS este blocat și tranzistorul este închis. Și curentul de încărcare al tranzistorului cu efect de câmp trece prin diodă. Când pulsul de control este îndepărtat, declanșatorul intră în a doua stare și deschide tranzistorul, ceea ce duce la descărcarea porții VT2. Această conexiune a două tranzistoare Oferă pornire și oprire rapidă VT1, care reduce probabilitatea de încălzire datorită absenței aproape complete a unei componente variabile. Pentru a calcula curentul care circulă prin LED-uri, puteți utiliza: I=1.25V/R2.

Încărcător pentru MC34063

Controlerul MC34063 este universal. Pe lângă sursele de alimentare, poate fi folosit pentru a proiecta un încărcător pentru telefoane cu o tensiune de ieșire de 5V. Mai jos este o diagramă a implementării dispozitivului. A ei Principiul de funcționare se explică ca în cazul unei conversii descendențe obișnuite. Curentul de încărcare a bateriei de ieșire este de până la 1 A cu o marjă de 30%. Pentru a-l crește, trebuie să utilizați un tranzistor extern, de exemplu, KT817 sau oricare altul.

Microcircuitul este un convertor universal de impulsuri, care poate fi folosit pentru a implementa convertoare descendente, de creștere și inversare cu un curent intern maxim de până la 1,5 A.

Mai jos este o diagramă a unui convertor step-down cu o tensiune de ieșire de 5V și un curent de 500mA.

Circuit convertizor MC34063A

Set de piese

Chip: MC34063A
Condensatoare electrolitice: C2 = 1000mF/10V; C3 = 100mF/25V
Condensatoare cu film metalic: C1 = 431pF; C4 = 0,1 mF
Rezistoare: R1 = 0,3 ohmi; R2 = 1k; R3 = 3k
Dioda: D1 = 1N5819
Choke: L1=220uH

C1 – capacitatea condensatorului de setare a frecvenței convertizorului.
R1 este un rezistor care va opri microcircuitul dacă este depășit curentul.
C2 – condensator de filtru. Cu cât este mai mare, cu atât mai puțină ondulație, ar trebui să fie de tip LOW ESR.
R1, R2 – divizor de tensiune care stabilește tensiunea de ieșire.
D1 – dioda trebuie să fie ultrarapidă sau diodă Schottky cu o tensiune inversă admisă de cel puțin 2 ori mai mare decât ieșirea.
Tensiunea de alimentare a microcircuitului este de 9 - 15 volți, iar curentul de intrare nu trebuie să depășească 1,5 A

PCB MC34063A

Două opțiuni PCB

Aici puteți descărca un calculator universal

• 20.09.2014

  Un declanșator este un dispozitiv cu două stări stabile de echilibru, conceput pentru înregistrarea și stocarea informațiilor. Un flip-flop este capabil să stocheze 1 bit de date. Simbolul declanșatorului arată ca un dreptunghi cu litera T scrisă în interiorul său. Semnalele de intrare sunt conectate la stânga dreptunghiului. Denumirile intrărilor de semnal sunt scrise într-un câmp suplimentar în partea stângă a dreptunghiului. ...

• 21.09.2014

  Etajul de ieșire cu un singur ciclu al unui amplificator cu tub conține un minim de piese și este ușor de asamblat și reglat. Pentodele din stadiul de ieșire pot fi utilizate numai în moduri ultra-liniare, triode sau normale. Cu conexiune cu triodă, rețeaua de ecranare este conectată la anod printr-un rezistor de 100...1000 Ohm. Într-o conexiune ultraliniară, cascada este acoperită de sistemul de operare de-a lungul rețelei de ecranare, ceea ce reduce ...

• 04.05.2015

  Figura prezintă o diagramă a unei telecomenzi simple cu infraroșu și a unui receptor al cărui element executiv este un releu. Datorită simplității circuitului de telecomandă, dispozitivul poate efectua doar două acțiuni: porniți releul și opriți-l prin eliberarea butonului S1, care poate fi suficient pentru anumite scopuri (uși de garaj, deschiderea unei încuietori electromagnetice etc. ). Configurarea circuitului este foarte...

• 05.10.2014

  Circuitul este realizat folosind un amplificator operațional dual TL072. Un preamplificator cu coeficient este realizat pe A1.1. amplificare cu un raport dat R2\R3. R1 este controlul volumului. Amplificatorul operațional A1.2 are un control activ al tonului de punte cu trei benzi. Reglajele se fac prin rezistențe variabile R7R8R9. Coef. transmiterea acestui nod 1. Alimentarea ULF preliminară încărcată poate fi de la ±4V la ±15V Literatură...