Повышающий преобразователь на MC34063: универсальное устройство для построения DC-DC преобразователей

Что такое MC34063 и как его использовать для создания повышающего преобразователя напряжения. Какие преимущества у этой микросхемы. Как рассчитать номиналы компонентов для схемы повышающего преобразователя на MC34063. Какие области применения у этой микросхемы.

Особенности и преимущества микросхемы MC34063

MC34063 — это универсальная микросхема для построения импульсных преобразователей напряжения. Она обладает рядом важных преимуществ:

• Широкий диапазон входных напряжений: от 3 В до 40 В
• Возможность работы в режимах повышения, понижения и инвертирования напряжения
• Выходной ток до 1.5 А
• Встроенный генератор с частотой до 100 кГц
• Низкое энергопотребление в режиме ожидания
• Встроенная защита от короткого замыкания
• Минимум внешних компонентов
• Доступность и низкая стоимость

Благодаря этим особенностям MC34063 является отличным выбором для создания компактных и недорогих импульсных преобразователей напряжения.

Принцип работы повышающего преобразователя на MC34063

Повышающий преобразователь на MC34063 работает по следующему принципу:

1. Когда внутренний ключ микросхемы замкнут, ток через индуктивность нарастает, накапливая энергию в магнитном поле.
2. При размыкании ключа ЭДС самоиндукции добавляется к входному напряжению, заряжая выходной конденсатор через диод.
3. Процесс повторяется циклически, поддерживая на выходе более высокое напряжение.
4. Обратная связь через делитель напряжения регулирует коэффициент заполнения импульсов для стабилизации выходного напряжения.

Как рассчитать основные параметры повышающего преобразователя? Ключевые формулы:

• Коэффициент повышения напряжения: K = Vout / (Vin — Vsat)
• Длительность открытого состояния ключа: Ton = (K * Toff) / (K — 1)
• Минимальная индуктивность: L = ((Vin — Vsat) * Ton) / (2 * Ipk)
• Емкость выходного конденсатора: C = (Iout * Ton) / dV

Расчет компонентов для повышающего преобразователя 5В в 12В

Рассмотрим пример расчета повышающего преобразователя с входным напряжением 5В и выходным 12В при токе нагрузки 200 мА:

1. Коэффициент повышения: K = 12 / (5 — 0.5) = 2.67
2. Выбираем частоту преобразования 50 кГц, период T = 20 мкс
3. Toff = T / (K + 1) = 20 / 3.67 = 5.45 мкс
4. Ton = 20 — 5.45 = 14.55 мкс
5. Выбираем пиковый ток Ipk = 1.2 А
6. Минимальная индуктивность: L = (4.5 * 14.55) / (2 * 1.2) = 27 мкГн
7. Емкость выходного конденсатора: C = (0.2 * 14.55) / 0.1 = 29 мкФ

На основе этих расчетов можно подобрать реальные компоненты с ближайшими номиналами.

Области применения MC34063

Благодаря своей универсальности, MC34063 находит применение во многих областях:

• Портативная электроника (повышение напряжения от аккумуляторов)
• Автомобильная электроника (стабилизация бортовой сети)
• Зарядные устройства
• Светодиодные драйверы
• Источники питания для датчиков и микроконтроллеров
• Преобразователи напряжения в промышленной автоматике

Широкий диапазон входных напряжений позволяет использовать MC34063 в системах с нестабильным питанием.

Особенности разводки печатной платы

При разработке печатной платы для преобразователя на MC34063 следует учитывать несколько важных моментов:

• Силовые цепи (индуктивность, диод, выходной конденсатор) должны быть максимально короткими
• Входной и выходной конденсаторы нужно располагать максимально близко к выводам микросхемы
• Для снижения помех рекомендуется использовать сплошную заливку земли на обеих сторонах платы
• Цепи обратной связи следует разводить отдельно от силовых цепей
• При необходимости использовать экранирование для снижения электромагнитных помех

Правильная разводка платы позволит минимизировать паразитные эффекты и улучшить характеристики преобразователя.

Типовые проблемы и их решение

При работе с MC34063 могут возникнуть некоторые проблемы. Рассмотрим наиболее распространенные из них:

• Нестабильность выходного напряжения: проверьте номиналы компонентов обратной связи и качество выходного конденсатора
• Перегрев микросхемы: убедитесь, что ток нагрузки не превышает допустимый, при необходимости добавьте радиатор
• Высокий уровень пульсаций: увеличьте емкость выходного конденсатора или добавьте LC-фильтр на выходе
• Электромагнитные помехи: проверьте разводку платы, при необходимости добавьте экранирование
• Низкий КПД: оптимизируйте выбор индуктивности и диода Шоттки

Внимательный подход к расчету и выбору компонентов позволит избежать большинства проблем.

Сравнение MC34063 с современными аналогами

Хотя MC34063 была разработана давно, она до сих пор остается популярной. Как она соотносится с современными микросхемами?

Параметр	MC34063	LM2596	TPS61030
Макс. входное напряжение	40 В	40 В	5.5 В
Макс. выходной ток	1.5 А	3 А	3.5 А
КПД	до 80%	до 85%	до 96%
Частота преобразования	до 100 кГц	150 кГц	600 кГц

Современные микросхемы имеют лучшие характеристики, но MC34063 остается востребованной благодаря простоте применения и низкой стоимости.

Простой и недорогой DC/DC повышающий преобразователь на базе MC34063

Главная » Источники питания » Простой и недорогой DC/DC повышающий преобразователь на базе MC34063

в Источники питания 0 3,326 Просмотров

В этой статье представлен простой и недорогой DC/DC преобразователь, который преобразует входное напряжение (с аккумулятора) 3,6В-3,7В в три выходных напряжения: 6В, 5,3В и 5В. Эти напряжения могут использоваться одновременно или по отдельности.

Портативный паяльник TS80P

TS80P- это обновленная версия паяльника TS80 Smart, работающий от USB…

Подробнее

Аккумуляторы 3,7В и 3,6В (3×1,2В) довольно распространены и имеют низкую цену. Но большинство оборудования работает от 5В или 6В. Таким образом, вы не можете использовать аккумуляторы 3,7В и 3,6В, даже если вы используете две батареи 3,7В (3,7Вx2 = 7,4В) или четыре батареи по 1,2В (1,2Вx4 = 4,8В).

Следовательно, вам нужен небольшой DC/DC преобразователь для получения 5В и 6В. Преобразователь, описанный здесь, представляет собой простое решение, основанное на использовании микросхемы MC34063 (IC).

Преимущества MC340636:

1. Низкая стоимость
2. Простота монтажа (корпус DIP8)
3. Рабочее входное напряжение 3В-40В
4. Малый ток потребления в состоянии покоя
5. Ограничение тока
6. Выходное напряжение устанавливается с помощью простого делителя напряжения на резисторах или с помощью потенциометра
7. Стандартная частота работы около 45 кГц, которая может быть увеличена до около 100 кГц
8. Встроенное опорное напряжения 1,25В
9. Внутренний выходной транзистор может обеспечить ток до 1,5A

На рисунке 1 показана схема преобразователя с 3,7В на 5В-6В. В его составе: стабилизатор MC34063A (IC1), два диода Шоттки 1N5819 (D1 и D4), два выпрямительных диода 1N4007 (D2 и D3), два 5 мм светодиода (LED1 и LED2) и нескольких дополнительных компонентов.

Паяльный фен YIHUA 8858

Обновленная версия, мощность: 600 Вт, расход воздуха: 240 л/час.

..

Подробнее

Входное напряжение 3,7 В подается на разъем CON1. Схема работает с напряжением в диапазоне от 3,0В до 40,0В. Микросхема IC1 работает в режиме повышающего преобразователя для получения выходного напряжения 6В (VOUT1), которое доступно на разъеме CON2. В качестве диода Шоттки D1 ​​можно использовать любые варианты 1N5817, 1N5818 и 1N5819.

Диод D3 уменьшает выходное напряжение с 6В до примерно 5,3В (VOUT2), которое доступно на разъеме CON3.

Диод Шоттки D4 дополнительно уменьшает 5,3В до 5,0В (VOUT3), который доступен на разъеме CON4.

Общий максимальный выходной ток составляет около 100 мА, который можно отрегулировать с помощью компонентов цепи.

Преобразователь DC/DC вносит в схему питания около 15 мВ пульсаций, которые могут быть уменьшены до некоторой степени с помощью конденсатора C3 и дополнительных LC или RC-фильтров.

EFY 06/2017

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров. ..

Подробнее

DC-DC преобразовательMC340636 2018-07-18

С тегами: DC-DC преобразователь MC340636

Преобразователь напряжения DC/DC +400В для счетчика Гейгера (MC34063)

Что-то не так?

Пожалуйста, отключите Adblock.

Портал QRZ.RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Спасибо.

Как добавить наш сайт в исключения AdBlock

QRZ.RU > Каталог схем и документации > Схемы наших читателей > Источники питания > Преобразователь напряжения DC/DC +400В для счетчика Гейгера (MC34063)

class=»small»>

Обычно в схемах дозиметров и индикаторов радиоактивности применяют для питания счетчиковГейгера источники на основе однотранзисторного блокинг-генератора. Конечно, такая схема проста, но у неё есть и недостатки — практически полное отсутствие стабилизации выходного напряжения, которое поступает на анод счетчика Гейгера.

А ведь чувствительность счетчика Гейгера напрямую зависит от напряжения между его электродами. Кроме того, есть трудности с налаживанием схемы источника высокого напряжения, потому что выходное напряжение никак не регулируется, и если его величина не соответствует необходимой, приходится перематывать вторичную обмотку импульсного трансформатора.

Поэтому считаю вполне обоснованным построение схемы источника питания счетчика Гейгера на схемы повышающего DC/DC преобразователя напряжения с широтно-импульсной модуляцией, обеспечивающей регулировку выходного напряжения и его поддержание стабильным.

Принципиальная схема

Схема источника построена по схеме повышающего DC/DC преобразователя напряжения на микросхеме MC34063 с трансформаторным выходом. Почти по типовой схеме её включения. На схеме показан источник питания — батарея типа «Кроны». Но напряжение питания может быть и больше и меньше.

Микросхема МС34063 может работать в пределах напряжения питания от ЗV до 40V. Например, можно запитать схему от автомобильного источника 12V, или гальванической батареи напряжением 3V, 4,5V, 6V, либо от сетевого зарядного устройства для сотовых телефонов или от USB-порта персонального компьютера (напряжение 5V). Кстати, от изменения напряжения питания во всем допустимом диапазоне выходное напряжение почти не изменяется.

Рис. 1. Принципиальная схема преобразователя напряженияиз 9В в +400В для счетчика Гейгера на микросхеме MC34063.

Принцип работы МС34063 многократно описан в различной литературе, и останавливаться здесь на нем нет смысла. Напомню, что стабилизация осуществляется подачей пониженного резистивным делителем напряжения с выхода на компараторный вход микросхемы (на вывод 5). И от соотношения плеч этого делителя напряжения как раз и зависит величина выходного напряжения.

Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце внешним диаметром 28 мм (можно больше или меньше, где-то от 20 до 30 мм). Первичная обмотка — 20 витков провода ПЭВ 0,43. Вторичная обмотка — 400 витков провода ПЭВ 0,12. Сначала наматывают вторичную обмотку, потом на неё — первичную.

Между обмотками проложить тонкую фторопластовую изоляцию (например, размотанную с провода МГТФ).

Налаживание

Устанавливаем R1 в верхнее по схеме положение. Включаем питание. Если источник не заработал сразу — поменять местами выводы одной из обмоток трансформатора.

Выходное напряжение устанавливают подстройкой R1.

Солонин В. РК-2015-12.

Самодельный повышающий преобразователь на микросхеме MC34063

Всем привет! Надеюсь, у вас все хорошо и вы хорошо проводите время. Я собираюсь дать вам подробный обзор микросхемы MC34063. Обычно это требуется при создании повышающих или понижающих преобразователей постоянного тока в постоянный. В этом блоге мы узнаем, как создать схему повышающего преобразователя с 5 В на 12 В, используя микросхему преобразователя постоянного тока MC34063.

 

MC34063 — это микросхема преобразователя постоянного тока, которая обычно используется в схемах Buck (понижающая) и Boost (повышающая). MC34063 — это монолитная схема управления, которая включает в себя все функции, необходимые для создания преобразователей постоянного тока в постоянный. Он может переключаться на частоте до 100 кГц. Он используется в преобразователях постоянного тока из-за его способности преобразовывать напряжение. Работает в диапазоне температур от 0 до 70 градусов Цельсия. Среди прочего, он используется в регуляторах напряжения и зарядных устройствах. 8-контактный DIP-корпус содержит все эти функции.

MC34063 IC может выполнять несколько функций:

• Компаратор измерения выходного напряжения
• Осциллятор.
• Переключатель сильноточного выхода.
• Ограничение активного пикового тока
• MC 34063 требует минимального внешнего оборудования для приложений buck, boost.
• Он имеет множество применений, включая кабельные решения, анализаторы газов крови, телекоммуникации и т. д.
• Опорное напряжение с температурной компенсацией

ВЫВОД

Номер контакта	Название контакта	Описание
1	Коллектор переключателей	Коллекторный контакт внутренних транзисторов (контакт выходного напряжения)
2	Переключатель-эмиттер	Вывод эмиттера внутренних транзисторов
3	Времязадающий конденсатор	Подключение к конденсатору, определяющему частоту коммутации
4	Земля	Минусовая клемма источника питания
5	Инвертирующий вход компаратора	Используется для установки выходного напряжения
6	ВКЦ	Входное напряжение
7	Ipeak Sense	Используется для установки выходного тока
8	Сборщик драйверов	Коллекторный вывод переключающего транзистора

 

Микросхема MC34063 имеет широкий диапазон входного напряжения от 3 В до 40 В и может генерировать высокий выходной ток переключения до 1,5 А при добавлении подходящей катушки индуктивности. Он предлагает регулируемое выходное напряжение, ограничение тока короткого замыкания и низкий ток в режиме ожидания. Мы можем включить эту микросхему в понижающую, повышающую и инвертирующую топологии, используя несколько дополнительных компонентов.

Преобразователи постоянного тока часто используются для эффективного обеспечения регулируемого напряжения от переменного источника, который может или не может должным образом управляться на переменную нагрузку. Понижающий преобразователь выдает меньшее напряжение, чем начальное напряжение, но повышающий преобразователь выдает большее напряжение.

Импульсный регулятор IC MC34063A является ядром схемы. Диод Шоттки 1N5819 имеет низкое прямое падение напряжения и высокую скорость переключения. Он часто используется в высокочастотных устройствах, таких как инверторы и преобразователи постоянного тока.

Поскольку MC34063A может работать с напряжением до 40 В, схема может работать с постоянным напряжением в диапазоне от 3,0 до 40,0 В. Он предлагает регулируемое выходное напряжение, ограничение тока короткого замыкания и низкий ток в режиме ожидания.

 

Базовый расчет повышающего преобразователя (5VIN, 12VOUT)

Теперь на этом этапе мы начнем строить нашу схему и компоненты, которые будут в ней присутствовать, и, конечно же, их значения.

Вот схема без значений компонентов, которые будут использоваться дополнительно с MC34063.

 

Если мы проверим таблицу данных, мы увидим полную диаграмму формул для расчета желаемых значений, необходимых в соответствии с нашим требованием. Вот таблица формул, доступная внутри таблицы данных, и в соответствии с нашим требованием у нас есть формулы повышающей схемы.

Теперь мы рассчитаем значения, необходимые для нашего проекта. Мы можем произвести расчеты по формулам, приведенным в таблице данных.

Шаги для расчета значений этих компонентов

Шаг 1:-  

Для расчетов сначала нам нужно выбрать диод. Мы выберем широко доступный диод 1N5819. Таким образом, согласно техническому описанию, при прямом токе 1 А прямое напряжение диода будет равно 0,49 В.

Шаг 2: — 12В, прямое напряжение диода (Vf) 0,49В. Наше минимальное напряжение Vin (min) составляет 4,5 В. А для напряжения насыщения выходного ключа (Vsat) 0,45В (в даташите 0,45В). Соединив все это в формулу.

 

(12+0,49-4,5 )/(4,5-0,45) = 1,97

Таким образом, тонн / тонн = 1,97

по формуле:

 Ton + Toff = 1 / f

Частота переключения будет 50 кГц, согласно техническому описанию.

Таким образом, Ton + Toff = 1/50 кГц = 20 мкс

Таким образом, Ton + Toff будет 20 мкс

Шаг 4: — На следующем шаге мы рассчитаем время Toff.

Toff = (Ton + Toff / (Ton/Toff )+1) 

В соответствии с предыдущими расчетами в Шаге 2 и Шаге 3 расчет будет проще,

Toff = 20 us / 1,97+1 =  6,73us

Шаг 5:- На следующем шаге мы рассчитаем Ton,

Нам понадобятся Шаги 3 и Step-4 для этого расчета

) — Toff = 20 мкс – 6,73 мкс = 13,27 с

Шаг 6: — Нам нужно будет выбрать временной конденсатор Ct, который потребуется для получения желаемой частоты.

 Ct = 4,0 x 10-5 x тонн, мы возьмем значение тонны из шага 5

= 4,0 x 10-5 x 13,27 мкСм = 530,8 пФ (в пересчете из микрофарад в пикофарад)

Кремовый конденсатор 560 пФ доступен на рынке, поэтому пользователь может купить его.

Шаг 7: — Теперь нам нужно рассчитать пиковый ток или средний ток катушки индуктивности в цепи Шаг-2

Максимальный выходной ток будет 200 мА. Таким образом, пиковый ток будет равен 2 x 0,2 x (1,97+ 1) = 1,2 А.

Шаг 8: — Теперь нам нужно рассчитать значение резистора Sense Current Resistor Value, резистор, который будет подключен к 7-му выводу микросхемы.

RSC = 0,3/IPK, IPK с шага-7

0,3/1,2 = 0,25omhm

Таким рассчитать значение индуктора

Lmin= ((Vin(min) — Vsat/Ipk(переключатель) ) ) x (Ton(max))

= (4,5 — 0,45/1,2) ) x (13,27) =44,8 мкГн, Ipk от Шаг-7, тонны из шага-5

Значение индуктивности = 45 мкГн

Шаг 10 :- Итак, теперь давайте рассчитаем значения выходного конденсатора увеличить выход.

Итак, Cout = 9* (0,2 * 13,27us / 0,2) = 119,43 мкФ

Мы будем использовать конденсатор 120 мкФ 20 В. Чем больше конденсатора будет использоваться, тем больше пульсаций он уменьшит.

Шаг 11: — Наконец, нам нужно рассчитать значение резисторов напряжения обратной связи.

Vout = 1,25 (1 + R2 / R1), сохраняя Vout = 12 В. , значение R2 будет равно 8,2 кОм

Мы рассчитали все необходимые значения, поэтому, если вы хотите использовать повышающий преобразователь, вы можете воспользоваться этими расчетами и построить свою схему.

 

Если вы хотите купить микросхему MC34063, вы можете нажать ЗДЕСЬ

MC34063A Распиновка, примеры схем, техническое описание, применение, характеристики Имеет частоту переключения до 100 кГц. Благодаря своему свойству преобразования напряжения он используется в преобразователях постоянного тока. Вы можете регулировать его выходное напряжение только двумя внешними резисторами.

Работает в диапазоне температур от 0°C до 70°C. Он используется в приложениях для регулирования напряжения и таких устройствах, как зарядные устройства.

MC34063A Распиновка

• Этот понижающий, повышающий и инвертирующий регулятор доступен в трех различных комплектациях. Но схема распиновки одинакова для всех пакетов.
• Все три корпуса имеют восемь контактов.
• На приведенной ниже схеме контактов показаны все контакты.

MC34063A

Описание конфигурации контактов

В этом разделе мы перечисляем детали всех контактов и их рабочие функции. Как мы упоминали ранее, MC34063 имеет 8 контактов.

Контакт № 01: коллектор переключателя

Это входной контакт коллектора внутреннего сильноточного переключателя, встроенного в микросхему.

Контакт № 02: эмиттер переключателя

Это вывод эмиттера внутреннего сильноточного переключателя, встроенного в микросхему, и действует как выходной контакт.

Контакт № 03: времязадающий конденсатор

Это входной контакт, который изменяет частоту коммутации с помощью внешнего времязадающего конденсатора.

Контакт № 04: GND

Это контакт заземления.

Pin#05: Инвертирующий вход компаратора

Это инвертирующий вход компаратора. Соедините этот вывод с цепью резисторного делителя, чтобы сформировать петлю обратной связи.

Контакт № 06: Vcc

Подключите источник питания к этому контакту.

Контакт № 07: Ipk Sense

Это входной контакт, который контролирует ток, удерживает его в пределах и устанавливает выходной ток.

Контакт № 08: Коллектор драйвера

Это входной контакт коллектора управляющего транзистора.

MC34063A Proteus Simulation

Как мы упоминали ранее, мы можем использовать этот регулятор напряжения в трех режимах, таких как понижающий, повышающий и инвертирующий. В этом примере мы разрабатываем пример понижающего преобразователя в proteus.

• На этой схеме показан проект моделирования понижающего преобразователя в proteus.
• Он преобразует 12 вольт постоянного тока в 5 вольт постоянного тока.
• Вы можете проверить выходное напряжение на вольтметре, как показано на принципиальной схеме.
• Хотя эта схема дает на выходе 5 вольт постоянного тока. Но вы можете изменить напряжение, изменив номиналы выходных резисторов и конденсаторов.

MC34063

Характеристики

• Это устройство рассчитано на работу в диапазоне от 3 В до 40 В.
• Он дает выходной ток 1,5 А вместе с регулируемым выходным напряжением от 1,25 В до 40 В.
• Базовая погрешность составляет 2 %.
• Частота генератора до 100 кГц.
• Ток покоя составляет 2,5 мА (тип.), что очень мало.
• Низкий ток в режиме ожидания.
• Внутри микросхемы встроена схема защиты от короткого замыкания.

Где использовать MC34063?

IC MC34063A принимает входной сигнал в диапазоне от 3,0 В до 40 В и выдает регулируемое выходное напряжение и выходной ток до 1,5 А. Для работы требуется минимальное количество внешних компонентов. Основные функции этой ИС включают в себя повышение напряжения, понижение напряжения и инвертирование напряжения. Следовательно, эту ИС можно использовать во всех тех приложениях, которые требуют выполнения этих трех операций. Она также используется в преобразователях постоянного тока.

Как использовать MC34063A?

В этом разделе мы предоставили примерных схем для работы в понижающем, повышающем и инвертирующем режимах.

Как выбрать частоту?

Два резистора, подключенные между контактами 8 и 7, а также между контактами 7 и 6, регулируют частоту генератора. Конденсатор, подключенный к выводу 3, определяет скорость переключения.

Расчет выходного напряжения

ИС содержит опорный стабилизатор и компаратор. Регулятор подает 1,25 В на вход компаратора, который определяет коэффициент усиления выходного напряжения. Выходное напряжение или усиление рассчитывается по следующей формуле:

 VOUT= 1,25 В (1 + R2/R1) 

Функция измерения тока

Контакт 7 измерения тока устанавливает выходной ток. Он контролирует ток, протекающий через катушку индуктивности и диод, подключенные к выходу. К этому контакту подключен резистор, мы размещаем резистор, который задает максимальный ток. Стоимость компонентов рассчитывается по формулам, приведенным в техпаспорте.

Конденсатор фильтра

Конденсатор емкостью 100 мкФ подключен к контакту 6. Он фильтрует значения напряжения питания, удаляя шум. Функция усиления обеспечивается катушкой индуктивности, подключенной между контактами 1 и 8. Выходной контакт заряжает катушку индуктивности, и создается магнитное поле. Когда транзистор закрыт, катушка индуктивности разряжается, а конденсатор на 330 Ф заряжается через диод, подключенный к выходному контакту. Этот процесс зарядки происходит многократно, пока напряжение конденсатора не достигнет пикового напряжения.

MC34063A эквиваленты

UCC25600, LM2596, MCP16252, TC7660, MC33063A, SC34063A, SC33063A, NCV33063A

MC34063A. Примечание. Для расчета стоимости компонентов см.