Страничка эмбеддера » DC-DC на MC34063
Этот калькулятор сделан специально чтобы облегчить создание импульсного преобразователя начинающим радиолюбителям. Калькулятор умеет рассчитывать повышающие, понижающие и инвертирующие преобразователи на широкодоступной микросхеме mc33063 (она-же mc34063)
Пояснения:
Ct — емкость конденсатора задающего частоту работы преобразователя. Ipk — пиковый ток через индуктивность. Именно на этот ток она и должна быть расчитанна.
Rsc — резистор который отключит микросхему если номинальный ток превышен. Убережет преобразователь от КЗ и другого неаккуратного обращения. Если сопротивление этого резистора слишком мало (меньше 1 ома) то он собирается из нестольких включенных параллельно резисторов.
Lmin — минимальная индуктивность катушки. Больше можно, меньше — нет.
Co — конденсатор фильтра. Чем он больше тем меньше пульсаций, должен быть LOW ESR типа.
R1, R2 — делитель напряжения который задает выходное напряжение. Один из этих резисторов можно сделать подстроечным, тогда можно будет точно установить выходное напряжение.
Диод должен быть сверхбыстрым (ultrafast) или диодом шоттки с допустимым обратным напряжение не менее чем в 2 раза превышающим выходное.
Напряжение питания микросхемы не должно превышать 40 вольт, а ток Ipk не должен превышать 1.5А
P.S.: Кому-то может показаться, что этот калькулятор – плагиат с сайта https://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml. С одной стороны – это так, я использую код с этой странички. С другой стороны, автор его свободно распространяет, а я перевел его на русский и выложил на случай падения сайта автора, да и просто чтобы удобный калькулятор был у меня под рукой.
Расчет повышающих DC-DC преобразователей на микросхемах 34063 (топология Boost) + online-калькулятор
Рассмотрим типовую схему повышающего DC/DC конвертера на микросхемах 34063:
Выводы микросхемы:
- SWC (switch collector) — коллектор выходного транзистора
- SWE (switch emitter) — эмиттер выходного транзистора
- Tc (timing capacitor) — вход для подключения времязадающего конденсатора
- GND — земля
- CII (comparator inverting input) — инвертирующий вход компаратора
- Vcc — питание
- Ipk — вход схемы ограничения максимального тока
- DRC (driver collector) — коллектор драйвера выходного транзистора (в качестве драйвера выходного транзистора также используется биполярный транзистор)
Элементы:
L1 — накопительный дроссель. Это, в общем-то, элемент преобразования энергии.
С1 — времязадающий конденсатор, он определяет частоту преобразования. Максимальная частота преобразования для микросхем 34063 составляет порядка 100 кГц.
R2, R1 — делитель напряжения для схемы компаратора. На неинвертирующий вход компаратора подается напряжение 1,25 В от внутреннего регулятора, а на инвертирующий вход — с делителя напряжения. Когда напряжение с делителя становится равным напряжению от внутреннего регулятора — компаратор переключает выходной транзистор.
C2, С3 — соответственно, выходной и входной фильтры. Емкость выходного фильтра определяет величину пульсаций выходного напряжения. Если в процессе расчётов получается, что для заданной величины пульсаций требуется очень большая емкость, можно расчет сделать для бо’льших пульсаций, а потом использовать дополнительный LC-фильтр. Ёмкость С
Rsc — токочувствительный резистор. Он нужен для схемы ограничения тока. Максимальный ток выходного транзистора для MC34063 = 1.5А, для AP34063 = 1.6А. Если пиковый переключаемый ток будет превышать эти значения, то микросхема может сгореть. Если точно известно, что пиковый ток даже близко не подходит к максимальным значениям, то этот резистор можно не ставить.
R3 — резистор, ограничивающий ток драйвера выходного транзистора (максимум 100 мА). Обычно берется 180, 200 Ом.
Порядок расчёта:
- Выбирают номинальные входное и выходное напряжения: Vin, Vout
- 2) Выбирают минимальное входное напряжение Vin(min) и минимальную рабочую частоту fmin при выбранных Vin и Iout.
- Рассчитывают значение (ton+toff)max по формуле (ton+toff)max=1/fmin, ton(max) — максимальное время, когда выходной транзистор открыт, toff(max) — максимальное время, когда выходной транзистор закрыт.
- Рассчитывают отношение ton/toff по формуле ton/toff=(Vout+VF-Vin(min)
- Зная ton/toff и (ton+toff)max решают систему уравнений и находят ton(max).
- Находят емкость времязадающего конденсатора С1 по формуле: C1 = 4.5*10-5*ton(max).
- Находят пиковый ток через выходной транзистор: IPK(switch)=2*Iout*(1+ton/toff). Если он получился больше максимального тока выходного транзистора (1.5 …1.6 А), то преобразователь с такими параметрами невозможен. Нужно либо пересчитать схему на меньший выходной ток (
- Рассчитывают Rsc по формуле: Rsc=0,3/IPK(switch).
- Рассчитывают минимальную емкость конденсатора выходного фильтра:
- С2=Iout*ton(max)/Vripple(p-p), где Vripple(p-p) — максимальная величина пульсаций выходного напряжения. Разные производители рекомендуют умножать полученное значение на коэффициент от 1 до 9. Берётся максимальная ёмкость из ближайших к расчётному стандартных значений.
- Рассчитывают минимальную индуктивность дросселя:
L1(min)=ton(max)*(Vin(min)-Vsat)/IPK(switch). Если получаются слишком большие C2 и L1, можно попробовать повысить частоту преобразования и повторить расчет. Чем выше частота преобразования — тем ниже минимальная емкость выходного конденсатора и минимальная индуктивность дросселя. - Сопротивления делителя рассчитываются из соотношения Vout=1,25*(1+R2/R1).
Online-калькулятор для расчёта преобразователя:
(для правильности расчётов используйте в качестве десятичной точки точку, а не запятую)
1) Исходные данные:
(если вы не знаете значения Vsat, Vf, Vripple(p-p) , то расчёт будет сделан для Vsat=1.2 В, Vf=0 В, Vripple(p-p)=50 мВ)
2) Расчётные данные:
Готовые схемы для самостоятельного изготовления преобразователей
Описание принципов функционирования микросхем импульсных регуляторов серии 34063
Калькулятор mc34063 с внешним ключом. Мощное Зарядное Устройство Для Смартфонов На MC34063A
Этот опус будет о 3-богатырях. Почему богатырях?))) Издревна, богатыри — защитники Родины, люди которые «тырили» , то есть копили, а не как сейчас -«воровали», богатство.. Наши накопители — это импульсные преобразователи, 3 типа (понижающий, повышающий, инвертор). Причем все три — на одной микросхеме MC34063 и на одном типа катушки DO5022 индуктивностью 150 мкГн. Применяются они в составе коммутатора СВЧ-сигнала на pin-диодах, схема и плата которых приведена в конце этой статьи.
Расчет понижающего преобразователя (step-down, buck) DC-DC на микросхеме MC34063
Расчет ведется по типовой методике “AN920/D” от ON Semiconductor. Cхема электрическая принципиальная преобразователя изображена на рисунке 1. Номера элементов схемы соответствуют последнему варианту cхемы (из файла “Driver of MC34063 3in1 – ver 08.SCH”).
Рис.1 Схема электрическая принципиальная понижающего (step-down) драйвера.
Выводы микросхемы:
Вывод 1 — SWC (switch collector) — коллектор выходного транзистора
Вывод 2 — SWE (switch emitter) — эмиттер выходного транзистора
Вывод 3 — TС
Вывод 4 — GND – земля (соединяется с общим проводом понижающего DC-DC)
Вывод 5 — CII(FB ) (comparator inverting input) — инвертирующий вход компаратора
Вывод 6 — V CC — питание
Вывод 7 — Ipk — вход схемы ограничения максимального тока
Вывод 8 — DRC (driver collector) — коллектор драйвера выходного транзистора (в качестве драйвера выходного транзистора также используется биполярный транзистор, соединенный по схеме Дарлингтона, стоящий внутри микросхемы).
Элементы:
L 3 — дроссель. Лучше использовать дроссель открытого типа (не полностью закрытый ферритом) — серия DO5022T от Сoilkraft или RLB от Bourns, так как такой дроссель входит в насыщение при большем токе, чем распространённые дроссели закрытого типа CDRH Sumida. Лучше использовать дроссели большей индуктивности, чем полученное расчетное значение.
С 11 — времязадающий конденсатор, он определяет частоту преобразования. Максимальная частота преобразования для микросхем 34063 составляет порядка 100 кГц.
R 24 , R 21 — делитель напряжения для схемы компаратора. На неинвертирующий вход компаратора подается напряжение 1,25В от внутреннего регулятора, а на инвертирующий вход — с делителя напряжения. Когда напряжение с делителя становится равным напряжению от внутреннего регулятора — компаратор переключает выходной транзистор.
C 2 , С 5 , С 8 и С 17 , С 18 — соответственно, выходной и входной фильтры. Емкость выходного фильтра определяет величину пульсаций выходного напряжения. Если в процессе расчетов получается, что для заданной величины пульсаций требуется очень большая емкость, можно расчет сделать для больших пульсаций, а потом использовать дополнительный LC-фильтр. Входную емкость обычно берут 100 … 470 мкФ (рекомендация TI не менее 470 мкФ), выходную – также берут 100 … 470 мкФ (взято 220 мкФ).
R 11-12-13 (R sc) — токочувствительный резистор. Он нужен для схемы ограничения тока. Максимальный ток выходного транзистора для MC34063 = 1.5А, для AP34063 = 1.6А. Если пиковый переключаемый ток будет превышать эти значения, то микросхема может сгореть. Если точно известно, что пиковый ток даже близко не подходит к максимальным значениям, то этот резистор можно не ставить. Расчет ведется именно на пиковый ток (внутреннего транзистора). При использовании внешнего транзистора пиковый ток протекает через него, через внутренний транзистор протекает меньший (управляющий) ток.
VT 4 – внешний биполярный транзистор, ставится в схему, когда расчетный пиковый ток превышает 1.5А (при большом выходном токе). Иначе перегрев микросхемы может привести к выходу ее из строя. Рабочий режим (ток базы транзистора) R 26 , R 28 .
VD 2 – диод Шоттки или ультрабыстрый (ultrafast) диод на напряжение (прямое и обратное) не менее 2U вых
Порядок расчета:
выходной ток I out .
В нашей схеме V in =24В, V out =5В, I out =500мА (максимально 750 мА)
- Выбирают минимальное входное напряжение V in(min) и минимальную рабочую частоту f min при выбранных V in и I out .
В нашей схеме V in(min) =20В (по ТЗ), выбираем f min =50 кГц
3) Рассчитывают значение (t on +t off) max по формуле (t on +t off) max =1/f min , t on(max) — максимальное время, когда выходной транзистор открыт, t off(max) — максимальное время, когда выходной транзистор закрыт.
(t on +t off) max =1/f min =1/50 кГц =0.02 мС =20 мкС
Рассчитывают отношение t on /t off по формуле t on /t off =(V out +V F)/(V in(min) -V sat -V out) , где V F — падение напряжения на диоде (forward –прямое падение напряжения), V sat — падение напряжения на выходном транзисторе, когда он находится в полностью открытом состоянии (saturation – напряжение насыщения) при заданном токе. V sat определяется по графикам или таблицам, приведенным в документации. Из формулы видно, что чем больше V in , V out и чем больше они отличаются друг от друга — тем меньшее влияние на конечный результат оказывают V F и V sat .
(t on /t off) max =(V out +V F)/(V in(min) -V sat -V out)=(5+0.8)/(20-0.8-5)=5.8/14.2=0.408
4) Зная t on /t off и (t on +t off) max решают систему уравнений и находят t on(max) .
t off = (t on +t off) max / ((t on /t off) max +1) =20 мкС /(0.408+1)=14.2 мкС
t on ( max ) =20- t off =20-14.2 мкС=5.8 мкС
5) Находят емкость времязадающего конденсатора С 11 (Ct ) по формуле:
C 11 = 4.5*10 -5 *t on(max) .
C 11 = 4.5*10 -5 * t on ( max ) =4.5*10 — 5*5.8 мкС=261 pF (это min значение) , берем 680pF
Чем меньше емкость, тем больше частота. Емкости 680pF соответствует частота 14КГц
6) Находят пиковый ток через выходной транзистор: I PK(switch) =2*I out . Если он получился больше максимального тока выходного транзистора (1.5 …1.6 А), то преобразователь с такими параметрами невозможен. Нужно либо пересчитать схему на меньший выходной ток (I out ), либо использовать схему с внешним транзистором.
I PK(switch) =2*I out =2*0.5=1 A (для максимального значения выходного тока 750ма I PK(switch) = 1.4А)
7) Рассчитывают R sc по формуле: R sc =0,3/I PK(switch) .
R sc =0,3/I PK(switch) =0.3/1=0.3 Ом, параллельно соединяем 3 резистора (R 11-12-13 ) по 1 Ом
8) Рассчитывают минимальную емкость конденсатора выходного фильтра: С 17 =I PK(switch) *(t on +t off) max /8V ripple(p-p) , где V ripple(p-p) — максимальная величина пульсаций выходного напряжения. Берется максимальная ёмкость из ближайших к расчетному стандартных значений.
С 17 = I PK ( switch ) *(t on + t off ) max /8 V ripple ( p — p ) =1*14.2 мкС/8*50 мВ=50 мкФ, берем 220 мкФ
9) Рассчитывают минимальную индуктивность дросселя:
L 1( min ) = t on ( max ) *(V in ( min ) — V sat — V out )/ I PK ( switch ) . Если получаются слишком большие C 17 и L 1 , можно попробовать повысить частоту преобразования и повторить расчет. Чем выше частота преобразования — тем ниже минимальная емкость выходного конденсатора и минимальная индуктивность дросселя.
L 1(min) =t on(max) *(V in(min) -V sat -V out)/I PK(switch) =5.8 мкС *(20-0.8-5)/1=82.3 мкГн
Это минимальная индуктивность. Для микросхемы MC34063 дроссель следует выбирать с заведомо большим значением индуктивности, чем расчетное значение. Выбираем L=150мкГн фирмы CoilKraft DO5022.
10) Сопротивления делителя рассчитываются из соотношения V out =1,25*(1+R 24 /R 21) . Эти резисторы должны быть не менее 30 Ом.
Для V out =5В берем R 24 =3.6К, тогда R 21 =1.2К
Онлайн расчет http://uiut.org/master/mc34063/ показывает правильность рассчитанных значений (кроме Сt=С11):
Также есть другой онлайн расчет http://radiohlam.ru/teory/stepdown34063.htm , который также показывает правильность рассчитанных значений.
12) По условиям расчета п.7 пиковый ток 1А (Макс 1.4А) находится около максимального тока транзистора (1.5 …1.6 А) Желательно поставить внешний транзистор уже при пиковом токе 1А, во избежании перегрева микросхемы. Это и сделано. Выбираем транзистор VT4 MJD45 (PNP-тип) с коэффициентом передачи тока 40 (h31э желательно взять максимально возможным, так как транзистор работает в режиме насыщения и на нем падает напряжение порядка =0.8В). Некоторые производители транзисторов указывают в заголовке даташита про малое значение напряжения насыщения Usat порядка 1В, на которое и надо ориентироваться.
Рассчитаем сопротивления резисторов R26 и R28 в цепях выбранного транзистора VT4.
Ток базы транзистора VT4: I б= I PK ( switch ) / h 21 э . I б=1/40=25мА
Резистор в цепи БЭ: R 26 =10*h 21э / I PK ( switch ) . R 26 =10*40/1=400 Ом (берем R 26 =160Ом)
Ток через резистор R 26: I RBE =V BE /R 26 =0.8/160=5мА
Резистор в цепи базы: R 28 =(Vin(min)-Vsat(driver)-V RSC -V BEQ 1)/(I B +I RBE)
R 28 =(20-0.8-0.1-0.8)/(25+5)=610 Ом, можно взять меньше 160 Ом (однотипный с R 26 , так как встроенный транзистор Дарлингтона может обеспечить больший ток для меньшего резистора.
13) Рассчитаем элементы снаббера R 32, C 16. (см расчет повышающей схемы и схему ниже).
14) Рассчитаем элементы выходного фильтра L 5 , R 37, C 24 (Г.Oтт “Методы подавления шумов и помех в электронных системах” стр.120-121).
Выбрал — катушку L5=150мкГн (однотипный дроссель с активным резистивным сопротивлением Rдросс=0.25 ом) и С24=47мкФ (в схеме указано большее значение 100 мкФ)
Рассчитаем декремент затухания фильтра кси =((R+Rдросс)/2)* корень(С/L)
R=R37 ставится когда декремент затухания меньше 0.6, чтобы убрать выброс относительной АЧХ фильтра (резонанс фильтра). Иначе фильтр на этой частоте среза будет усиливать колебания, а не ослаблять.
Без R37: Кси=0.25/2*(корень 47/150)=0.07 — будет подъем АЧХ до +20дб, что плохо, поэтому ставим R=R37=2.2 Ом, тогда:
C R37: Кси=(1+2.2)/2*(корень 47/150)=0.646 — при кси 0.5 и более спад АЧХ (те нет резонанса).
Резонансная частота фильтра (частота среза) Fср=1/(2*пи*L*C), должна лежать ниже частот преобразования микросхемы (те фильтровать эти высокие частоты 10-100кГц). Для указанных значений L и С получим Fср=1896 Гц, что меньше частот работы преобразователя 10-100кГц. Сопротивление R37 более нескольких Ом повыщать нельзя, тк на нем упадет напряжение (при токе нагрузки 500мА и R37=2.2 Ом падение напряжения составит Ur37=I*R=0.5*2.2=1.1В).
Все элементы схемы выбраны для поверхностного монтажа
Осциллограммы работы в различных точках схемы понижающего преобразователя:
15) а) Осциллограммы без нагрузки ( Uвх=24в, Uвых=+5В):
Напряжение +5В на выходе преобразователя (на конденсаторе С18) без нагрузки |
Сигнал на коллекторе транзистора VT4 имеет частоту 30-40Гц, тк без нагрузки, схема потребляет около 4 мА без нагрузки |
Управляющие сигналы на выв.1 микросхемы (нижний) и на базе транзистора VT4 (верхний) без нагрузки |
б) Осциллограммы под нагрузкой (Uвх=24в, Uвых=+5В), при частотозадающей емкости c11=680pF. Меняем нагрузку путем уменьшения сопротивления резистора (3 осциллограммы ниже). Выходной ток стабилизатора при этом увеличивается, как и входной.
Нагрузка — 3 резистора 68 ом параллельно (221 мА ) Входной ток – 70мА |
Желтый луч — сигнал на базе транзистора (управляющий) Синий луч — сигнал на коллекторе транзистора (выходной) Нагрузка — 5 резисторов 68 ом параллельно (367 мА ) Входной ток – 110мА |
Желтый луч — сигнал на базе транзистора (управляющий) Синий луч — сигнал на коллекторе транзистора (выходной) Нагрузка — 1 резистор 10 ом (500 мА ) Входной ток – 150мА |
Вывод: в зависимости от нагрузки меняется частота следования импульсов, при большей нагрузке – частота увеличивается, далее паузы (+5В) между фазой накопления и отдачи -пропадают, остаются только прямоугольные импульсы – стабилизатор работает “на пределе” своих возможностей. Это также видно по осциллограмме ниже, когда напряжение “пилы” имеет выбросы – стабилизатор входит в режим ограничения тока.
в) Напряжение на частотозадающей емкости c11=680pF при максимальной нагрузке 500мА
Желтый луч — сигнал емкости (управляющая пила) Синий луч — сигнал на коллекторе транзистора (выходной) Нагрузка — 1 резистор 10 ом (500 мА ) Входной ток – 150мА |
г) Пульсации напряжения на выходе стабилизатора (с18) при максимальной нагрузке 500мА
Желтый луч — сигнал пульсаций на выходе (с18) Нагрузка — 1 резистор 10 ом (500 мА ) |
Пульсации напряжения на выходе LC(R)-фильтра (с24) при максимальной нагрузке 500мА
Желтый луч — сигнал пульсаций на выходе LC(R)-фильтра (с24) Нагрузка — 1 резистор 10 ом (500 мА ) |
Вывод: размах напряжений пульсаций от пика до пика уменьшился с 300мВ до 150мВ.
д) Осциллограмма затухающих колебаний без снаббера:
Cиний луч — на диоде без снаббера (видна вставка импульса со временем не равным периоду, так как это не ШИМ, а ЧИМ) |
Осциллограмма затухающих колебаний без снаббера (увеличено):
Расчет повышающего преобразователя (step-up, boost) DC-DC на микросхеме MC34063
http://uiut.org/master/mc34063/ . Для повышающего драйвера он в основном аналогичен расчету понижающего драйвера, поэтому ему можно верить. Схема при онлайн-расчете автоматически меняется на типовую схему из “AN920/D” Входные данные, результаты расчета и сама типовая схема представлены ниже.
— полевой N-канальный транзистор VT7 IRFR220N. Повышает нагрузочную способность микросхемы, позволяет быстро переключаться. Подбирают по:Электрическая схема повышающего преобразователя изображена на рисунке 2. Номера элементов схемы соответствуют последнему варианту cхемы (из файла “Driver of MC34063 3in1 – ver 08.SCH”). В схеме есть элементы, которых нет на типовой схеме онлайн расчета. Это следующие элементы:
- Максимальному напряжению сток-исток V DSS = 200В , тк высокое напряжение на выходе +94В
- Малому падению напряжения канала R DS(on) max =0.6 O м. Чем меньше сопротивление канала, тем меньше потери на нагрев и выше кпд.
- Малой емкости (входной), которая определяет заряда затвора Qg (Total Gate Charge) и малый входной ток затвора. Для данного транзистора I =Qg* Fsw =15нКл *50 КГц=750мкА .
- Максимальному току стока I d =5А , тк импульсный ток Ipk=812 mA при выходном токе 100мА
— элементы делителя напряжения R30, R31 и R33 (снижает напряжение для затвора VT7, которое должно быть не более V GS =20В)
— элементы разряда входной емкости VT7 – R34, VD3, VT6 при переключении транзистора VT7 в закрытое состояние. Уменьшает время спада на затворе VT7 с 400нС (не показана) до 50 нС (осциллограмма со временем спада 50нС).-12)=5.1КОм
Величина ёмкости снаббера обычно является компромиссным решением, поскольку, с одной стороны, чем больше ёмкость — тем лучше сглаживание (меньше число колебаний), с другой стороны, каждый цикл ёмкость перезаряжается и рассеивает через резистор часть полезной энергии, что сказывается на КПД (обычно, нормально рассчитанный снаббер снижает КПД очень незначительно, в пределах пары процентов).
Путем постановки переменного резистора, определили более точно сопротивление R =1 K
Рис.2 Схема электрическая принципиальная повышающего (step-up, boost) драйвера.
Осциллограммы работы в различных точках схемы повышающего преобразователя:
а) Напряжение в различных точках без нагрузки :
Напряжение на выходе — 94В без нагрузки |
Напряжение на затворе без нагрузки |
Напряжение на стоке без нагрузки |
б) напряжение на затворе (желтый луч) и на стоке (синий луч) транзистора VT7:
на затворе и на стоке под нагрузкой изменяется частота с 11кГц(90мкс) до 20кГц(50мкс) — те это не ШИМ, а ЧИМ |
на затворе и на стоке под нагрузкой без снаббера (растянуто — 1 период колебания) |
на затворе и на стоке под нагрузкой со снаббером |
в) передний и задний фронт напряжение выв.2 (желтый луч) и на затворе (синий луч) VT7, пила выв.3:
синий — время нарастания 450 нс на затворе VT7 |
Желтый — время нарастания 50 нс на выв 2 микросхемы синий — время нарастания 50 нс на затворе VT7 |
пила на Ct (выв.3 ИМС) c выбросом регулирования F=11k |
Расчет DC-DC инвертера (step-up/step-down, inverter) на микросхеме MC34063
Расчет также ведется по типовой методике “AN920/D” от ON Semiconductor.
Расчет можно вести сразу “онлайн” http://uiut.org/master/mc34063/ . Для инвертирующего драйвера он в основном аналогичен расчету понижающего драйвера, поэтому ему можно верить. Схема при онлайн-расчете автоматически меняется на типовую схему из “AN920/D” Входные данные, результаты расчета и сама типовая схема представлены ниже.
— биполярный PNP-транзистор VT7 (повышает нагрузочную способность)Электрическая схема инвертиртирующего преобразователя изображена на рисунке 3. Номера элементов схемы соответствуют последнему варианту cхемы (из файла “Driver of MC34063 3in1 – ver 08.SCH”). В схеме есть элементы, которых нет на типовой схеме онлайн расчета. Это следующие элементы:
— элементы делителя напряжения R27, R29 (задает ток базы и режим работы VT7),
— элементы снаббера С15, R35 (подавляет нежелательные колебания от дросселя)
Некоторые компоненты отличаются от расчетных:
- катушка L взята меньше расчетного значения L=L2 (рис.3)=150мкГн (однотипность всех катушек)
- выходная емкость взята меньше расчетной С0=С19=220мкФ
- частотозадающий конденсатор взят С13=680пФ, соответствует частоте 14КГц
- резисторы делителя R2=R22=3.6К, R1=R25=1.2К (взяты сначала для выходного напряжения -5В) и окончательные резисторы R2=R22=5.1 К, R1=R25=1.2К (выходного напряжения -6.5В)
ограничительный резистор тока взят Rsc – 3 резистора параллельно по 1 Ом (результирующее сопротивление 0.3Ом)
Рис.3 Схема электрическая принципиальная инвертера (step-up/step-down, inverter) .
Осциллограммы работы в различных точках схемы инвертера:
a) при входном напряжении +24В без нагрузки :
на выходе -6.5В без нагрузки |
на коллекторе – накопление и отдача энергии без нагрузки |
на выв.1 и базе транзистора без нагрузки |
на базе и коллекторе транзистора без нагрузки |
пульсации на выходе без нагрузки |
Но в базовой комплектации ему очень не хватало тока для полноценной зарядки смартфона, всего около 500 мА. Устройство пыхтело изо всех сил, но микросхема перегревалась, и это отрицательно сказывалось на КПД и работоспособности в целом.
Напоминаю, чтобы не заморачиваться — можно купить крутой готовый PowerBank на свой вкус:)
Тут одному товарищу на курсовую работу понадобилось сделать Power Bank, поэтому за основу была взята схема с внешним ключевым элементом на полевом транзисторе.
Просто так подключить полевой транзистор на выход открытого эмиттера не получится, применён драйвер, выполненный из диода и pnp транзистора. Схема представлена ниже, все необходимые расчётные формулы указаны на картинке, в дополнение могу предложить калькулятор, по которому можно рассчитать резисторы обратной связи для получения необходимого напряжения (для зарядки смартфона необходимо 5 В). Для 5 Вольт выходного напряжения подойдут резисторы на 1к и 3 к, 1к — тот, который на землю. Как пользоваться калькулятором — написано по первой ссылке в статье.
Развести плату не составило труда, фото ниже, файл в конце статьи.
Использовались smd элементы вперемешку с выводными.
Конечная реализация устройства позволяет заряжать любой смартфон при соответствующем переходнике. Ток вполне может доходить до 2А, при этом ни одна деталь не греется. Конкретно в этой реализации на выходе был USB разъём.
По сути вы видите STEP-UP преобразователь на MCP34063A + MOSFET транзистор для усиления тока.
Если нужно питать от маленького напряжения, как от литий-ионного аккумулятора, на затвор подавать импульсы через диод Шоттки.
- 20.09.2014
Триггер — это уст-во с двумя устойчивыми состояниями равновесия, предназначенные для записи и хранения информации. Триггер способен хранить 1 бит данных. Условное обозначение триггера имеет вид прямоугольника, внутри которого пишется буква Т. Слева к изображению прямоугольника подводятся входные сигналы. Обозначения входов сигнала пишутся на дополнительном поле в левой части прямоугольника. …
- 21.09.2014
Однотактовый выходной каскад лампового усилителя содержит минимум деталей и прост в сборке и регулировке. Пентоды в выходном каскаде могут использоваться только ультралинейном включении, триодном или обычном режимах. При триодном включении экранирующая сетка соединяется с анодом через резистор 100…1000Ом. В ультралинейном включении каскад охвачен ОС по экранирующей сетке, что дает снижение …
- 04.05.2015
На рисунке показана схема простого инфракрасного пульта и приемника исполнительным элементом которого является реле. Из-за простоты схемы пульта уст-во может выполнять только два действия, это включить реле и выключить его отпустив кнопку S1, что может быть достаточно для определенных целей (гаражные ворота, открывание электромагнитного замка и др.). Настройка схемы очень …
- 05.10.2014
Схема выполнена на сдвоенном ОУ TL072. На А1.1 сделан предварительный усилитель с коэф. усиления заданным отношением R2\R3. R1-регулятор громкости. На ОУ А1.2 выполнен активный трех полосовой мостовой регулятор тембра. Регулировки осуществляются переменными резисторами R7R8R9. Коэф. передачи этого узла 1. Наряженные питания предварительного УНЧ может быть от ±4В до ±15В Литература …
Ниже представлена схема повышающего DC-DC конвертера, построенного по топологии boost, который, при подаче на вход напряжения 5…13В, на выходе выдает стабильное напряжение 19В. Таким образом, с помощью данного преобразователя можно получить 19В из любого стандартного напряжения: 5В, 9В, 12В. Преобразователь рассчитан на максимальный выходной ток порядка 0,5 А, имеет небольшие размеры и очень удобен.
Для управления преобразователем используется широко распространённая микросхема .
В качестве силового ключа используется мощный n-канальный MOSFET, как наиболее экономичное с точки зрения КПД решение. У этих транзисторов минимальное сопротивление в открытом состоянии и как следствие — минимальный нагрев (минимальная рассеиваемая мощность).
Поскольку микросхемы серии 34063 не приспособлены для управления полевыми транзисторами, то лучше применять их совместно со специальными драйверами (например, c драйвером верхнего плеча полумоста ) — это позволит получить более крутые фронты при открытии и закрытии силового ключа. Однако, при отсутствии микросхем драйверов, можно вместо них использовать «альтернативу для бедных»: биполярный pnp-транзистор с диодом и резистором (в данном случае можно, поскольку исток полевика подключен к общему проводу). При включении MOSFET затвор заряжается через диод, биполярный транзистор при этом закрыт, а при отключении MOSFET биполярный транзистор открывается и затвор разряжается через него.
Схема:
Детали:
L1, L2 — катушки индуктивности 35 мкГн и 1 мкГн, соответственно. Катушку L1 можно намотать толстым проводом на кольце с материнской платы, только найдите кольцо диаметром побольше, потому что родные индуктивности там всего по несколько микрогенри и мотать возможно придётся в пару слоёв. Катушку L2 (для фильтра) берём готовую с материнки.
С1 — входной фильтр, электролит 330 мкФ/25В
С2 — времязадающий конденсатор, керамика 100 пФ
С3 — выходной фильтр, электролит 220 мкФ/25В
С4, R4 — снаббер, номиналы 2,7 нФ, 10 Ом, соответственно. Во многих случаях без него вообще можно обойтись. Номиналы элементов снаббера сильно зависят от конкретной разводки. Расчёт проводят экспериментально, уже после изготовления платы.
С5 — фильтр по питанию микрухи, керамика на 0,1 мкФ
http://сайт/datasheets/pdf-data/2019328/PHILIPS/2PA733.html
| C этой схемой также часто просматривают: |
Когда перед разработчиком какого либо устройства, встает вопрос «Как получить нужное напряжение?», то обычно ответ прост — линейный стабилизатор. Их несомненный плюс это маленькая стоимость и минимальная обвязка. Но кроме этих достоинств, у них есть недостаток — сильный нагрев. Очень много драгоценной энергии, линейные стабилизаторы превращают в тепло. Поэтому использование таких стабилизаторов, в устройствах с батарейным питанием не желательно. Более экономичными являются DC-DC преобразователи . О них то и пойдёт речь.
Вид сзади:
О принципах работы уже всё сказано до меня, так что я не буду на этом останавливаться. Скажу лишь что такие преобразователи бывают Step-UP (повышающие) и Step-Down (понижающие). Меня конечно же заинтересовали последние. Что получилось вы можете видеть на рисунке выше. Схемы преобразователей были мной заботливо перерисованы из даташита:-) Начнем с Step-Down преобразователя:
Как видите ничего хитрого. Резисторы R3 и R2 образуют делитель с которого снимается напряжение и поступает на ногу обратной связи микросхемы MC34063. Соответственно изменяя номиналы этих резисторов можно менять напряжение на выходе преобразователя. Резистор R1 служит для того чтоб защитить микросхему от выхода из строя в случае короткого замыкания. Если впаять вместо него перемычку то защита будет отключена и схема может испустить волшебный дымок на котором работает вся электроника. 🙂 Чем больше сопротивление этого резистора, тем меньший ток сможет отдать преобразователь. При его сопротивлении 0.3 ома, ток не превысит пол ампера. Кстати все эти резисторы может рассчитать моя . Дроссель я брал готовый но ни кто не запрещает его намотать самому. Главное чтоб он был на нужный ток. Диод так же любой Шотки и так же на нужный ток. В крайнем случае можно запараллелить два маломощных диода. Напряжения конденсаторов не указаны на схеме, их нужно выбирать исходя из входного и выходного напряжения. Лучше брать с двойным запасом.
Step-UP преобразователь имеет в своей схеме незначительные отличия:
Требования к деталям, те же что и для Step-Down. Что касается качества получаемого напряжения на выходе,то оно достаточно стабильно и пульсации как говорят — небольшие. (сам на счёт пульсаций не могу сказать так как нет у меня осциллографа пока). Вопросы, предложения в комментарии.
Преобразователь на MC34063 | КАК?!..
Специализированная микросхема MC34063 представляет собой интегральный DC-DC преобразователь напряжения. Рассмотрим схему включения MC34063.
В микросхеме есть все необходимое, чтобы с минимальным количеством деталей реализовать повышающий, понижающий и инвертирующий преобразователь напряжений. Такие преобразователи могут и используются очень часто в радиотехнике: источники питания, драйверы для светодиодов, стабилизаторы и везде, где необходимо получить другое напряжение, отличное от источника тока.
MC34063 очень распространена так как стоимость ее низка (порядка 2 центов за штуку) и простота схемы позволяет без затрат собрать готовый работающий преобразователь. Эта микросхема позволяет преобразовывать напряжение от 3В до 40В, ток коммутации внутреннего ключа до 1А. При необходимости увеличить ток и/или напряжение можно установить внешний транзистор.
Внутри MC34063 выглядит так:
Как видим, внутри располагается источник опорного напряжения 1.25В, которые подаются на суммирующий вход компаратора. На вычитающий вход (нога 5) подается выходное напряжение через делитель. Как только выходное напряжение превысит уровень, при котором с делителя будет больше 1.25В, выход компаратора остановит генерацию ШИМ. Напряжение на выходе понизится, и ШИМ опять запустится. Точность регулирования составляет порядка 2%.
Также в микросхеме имеется интегрированный транзисторный ключ. Особенностью можно считать имеющийся ограничитель тока (нога 7) . На этот вход подается напряжение к токового шунта, при превышении при работе определенного значения (300 мВ), остановится внутренний генератор и схема выключится. Полезная вещь, чтобы не сгорела часть схемы или сама микросхема MC34063.
Более подробно описано в даташите MC34063. Существует, конечно, большое количество аналогов данной микросхемы, например, LM2596, готовыми преобразователями которой, завален весь китайский интернет.
В заключении хочу представить действующий онлайн калькулятор для расчета преобразователя напряжения MC34063.
Онлайн калькулятор MC34063
Преобразователь напряжения на mc34063
Для питания портативной электронной аппаратуры в домашних условиях зачастую используют сетевые источники питания. Но это не всегда бывает удобно, поскольку не всегда по месту использования имеется свободная электрическая розетка. А если необходимо иметь несколько различных источников питания?
Одно из верных решений это изготовить универсальный источник питания. А в качестве внешнего источника питания применить, в частности, USB-порт персонального компьютера. Не секрет, что в типовом USB-разъеме предусмотрено питание для внешних электронных устройств напряжением 5В и токе нагрузки не более 500 мА.
Но, к сожалению, для нормальной работы большинства переносной электронной аппаратуры необходимо 9 или 12В. Решить поставленную задачу поможет специализированная микросхема преобразователь напряжения на MC34063, которая значительно облегчит изготовление лабораторного блока питания с требуемыми параметрами.
Структурная схема преобразователя mc34063:
Предельные параметры работы MC34063
Описание схемы преобразователя
Ниже представлена принципиальная схема варианта источника питания, позволяющего получить 9В или 12В из 5В USB-порта компьютера.
За основу схемы взята специализированная микросхема MC34063 (ее российский аналог К1156ЕУ5). Преобразователь напряжения MC34063 представляет собой электронную схему управления DC / DC — преобразователем.
Она имеет температурно-компенсированный источник опорного напряжения (ИОН), генератор с изменяемым рабочим циклом, компаратор, схему ограничения по току, выходной каскад и сильноточный ключ. Эта микросхема специально изготовлена для использования в повышающих, понижающих и инвертирующих электронных преобразователях с наименьшим числом элементов.
Выходное напряжение, получаемое в результате работы, устанавливается двумя резисторами R2 и R3. Выбор номинала резисторов производится из расчета, что на входе компаратора (вывод 5) должно быть напряжение равное 1,25 В. Вычислить сопротивление резисторов для схемы можно используя несложную формулу:
Зная необходимое выходное напряжение и сопротивление резистора R3, можно довольно легко определить сопротивление резистора R2.
Так как выходное напряжение определяется резисторным делителем, можно значительно улучшить схему, включив в схему переключатель, позволяющий получать всевозможные значения по мере необходимости. Ниже приведен вариант преобразователя MC34063 на два выходных напряжения (9 и 12 В)
Детали преобразователя MC34063
Резисторы, используемые в преобразователе, — любые, мощностью от 0,125 Вт до 0,5 Вт, типа МЛТ или С2-29, неполярные конденсаторы — типа КД, КМ, К10-17 и т.п. Электролитические конденсаторы — типа К50-29, К50-35 или подобные. Индуктивность дросселя L1 – от 120 до 180 мкГн, мощностью не менее 200 мВт. В качестве дросселя L2 использована интегральная индуктивность типа ЕС24 или аналогичная. Индуктивность этого дросселя должна быть в районе от 10 до ЗЗ мкГн.
Скачать калькулятор для mc34063 (994,1 Kb, скачано: 9 805)
Скачать datasheet mc34063 (1,1 Mb, скачано: 4 065)
Для питания портативной электронной аппаратуры в домашних условиях зачастую используют сетевые источники питания. Но это не всегда бывает удобно, поскольку не всегда по месту использования имеется свободная электрическая розетка. А если необходимо иметь несколько различных источников питания?
Одно из верных решений это изготовить универсальный источник питания. А в качестве внешнего источника питания применить, в частности, USB-порт персонального компьютера. Не секрет, что в типовом USB-разъеме предусмотрено питание для внешних электронных устройств напряжением 5В и токе нагрузки не более 500 мА.
Но, к сожалению, для нормальной работы большинства переносной электронной аппаратуры необходимо 9 или 12В. Решить поставленную задачу поможет специализированная микросхема преобразователь напряжения на MC34063, которая значительно облегчит изготовление лабораторного блока питания с требуемыми параметрами.
Структурная схема преобразователя mc34063:
Предельные параметры работы MC34063
Описание схемы преобразователя
Ниже представлена принципиальная схема варианта источника питания, позволяющего получить 9В или 12В из 5В USB-порта компьютера.
За основу схемы взята специализированная микросхема MC34063 (ее российский аналог К1156ЕУ5). Преобразователь напряжения MC34063 представляет собой электронную схему управления DC / DC — преобразователем.
Она имеет температурно-компенсированный источник опорного напряжения (ИОН), генератор с изменяемым рабочим циклом, компаратор, схему ограничения по току, выходной каскад и сильноточный ключ. Эта микросхема специально изготовлена для использования в повышающих, понижающих и инвертирующих электронных преобразователях с наименьшим числом элементов.
Выходное напряжение, получаемое в результате работы, устанавливается двумя резисторами R2 и R3. Выбор номинала резисторов производится из расчета, что на входе компаратора (вывод 5) должно быть напряжение равное 1,25 В. Вычислить сопротивление резисторов для схемы можно используя несложную формулу:
Зная необходимое выходное напряжение и сопротивление резистора R3, можно довольно легко определить сопротивление резистора R2.
Так как выходное напряжение определяется резисторным делителем, можно значительно улучшить схему, включив в схему переключатель, позволяющий получать всевозможные значения по мере необходимости. Ниже приведен вариант преобразователя MC34063 на два выходных напряжения (9 и 12 В)
Детали преобразователя MC34063
Резисторы, используемые в преобразователе, — любые, мощностью от 0,125 Вт до 0,5 Вт, типа МЛТ или С2-29, неполярные конденсаторы — типа КД, КМ, К10-17 и т.п. Электролитические конденсаторы — типа К50-29, К50-35 или подобные. Индуктивность дросселя L1 – от 120 до 180 мкГн, мощностью не менее 200 мВт. В качестве дросселя L2 использована интегральная индуктивность типа ЕС24 или аналогичная. Индуктивность этого дросселя должна быть в районе от 10 до ЗЗ мкГн.
Скачать калькулятор для mc34063 (994,1 Kb, скачано: 9 805)
Скачать datasheet mc34063 (1,1 Mb, скачано: 4 065)
Повышающие DC-DC преобразователи находят широкое применение в электронике. Они могут применяться как отдельные модули питания конкретных объектов, так и могут входить в часть электрической схемы. Например, можно поднять напряжение пятивольтного аккумулятора и питать от него через повышающий преобразователь нагрузку напряжением 12В (усилитель, лампу, реле и т.д.). Еще пример, в некоторых охранно-пожарных сигнализациях на линиях контроля около 30В постоянного тока, а сам блок контроля и управления работает от 12В, поэтому в последние внедряют повышающие преобразователи и они являются частью схемы блоков контроля и управления.
Микросхема МС34063 представляет собой импульсный конвертор, поэтому она обладает высокой эффективностью (КПД) и имеет три схемы включения (инверторную, повышающую и понижающую). В этой статье будет описан исключительно повышающий (Step Up) вариант.
МС34063 выполняется в корпусах DIP-8 и SO-8. Расположение выводов показано ниже.
Основные технические параметры MC34063.
Входное напряжение ………. от 3 до 40 Вольт
Выходное напряжение ………. от 1.25 до 38 Вольт
Максимальный ток на выходе ………. 1.5 Ампер
Максимальная частота ………. 100кГц
Максимальный ток на выходе это пиковый ток на внутреннем транзисторе и он значительно больше тока нагрузки, поэтому не стоит надеяться, что преобразователь будет держать 1.5A на выходе. Ниже представлен калькулятор, который позволит правильно посчитать ток.
Другую интересующую информацию по параметрам и внутреннему устройству микросхемы можно найти в Datasheet.
Схема повышающего DC-DC преобразователя на MC34063.
Опишу работу простыми словами. В микросхеме MC34063 есть генератор, генерирующий импульсы с определенной частотой. Генератор, взаимодействуя с другими узлами, управляет выходным транзистором, коллектор которого соединен с выводом 1, а эмиттер с выводом 2.
Когда выходной транзистор открыт, дроссель L1 заряжается входным напряжением через резистор R3.
После закрытия выходного транзистора, дроссель отключается от земли и в этот момент происходит его разряд (самоиндукция). Энергия дросселя уже с противоположной полярностью и большая по силе поступает на диод VD1. После выпрямления напряжения диодом, оно поступает на выход схемы, накапливаясь в конденсаторе C3. Помимо накопления, данный конденсатор сглаживает пульсации.
Схема конвертирует напряжение постоянного тока с 5В до 12В. Чуть ниже пойдёт речь об изменении номиналов элементов под нужные напряжения.
Резисторами R1 и R2 задается напряжение на выходе. Резистор R3 ограничивает выходной ток до минимума, при превышении определенной мощности.
Конденсатор C2 задает частоту преобразования.
Элементы.
Все резисторы мощностью 0.25Вт кроме R3 (0.5-1 Ватт).
В качестве L1 я взял готовый дроссель на 470мкГн, намотанный медным эмалевым проводом на гантель из феррита и отмотал три слоя, уменьшив тем самым индуктивность до 75мкГн (индуктивность больше расчетной допускается, а меньше нельзя).
Дроссель должен выдерживать пиковый выходной ток (в моем случае 1.5А).
Также можно взять кольцо из порошкового железа (жёлтого цвета) наружным диаметром 18мм, внутренним 8мм, толщиной 8мм и намотать медным проводом (диаметром 0.6мм и более) 30-40 витков (при 30 витках индуктивность получилась 55мкГн). Кольцо можно взять больше моего, но меньше не рекомендую.
Диод VD1- Шоттки, либо быстродействующий (типа SF, UF, MUR, HER и т.д.) на ток не менее 1А и обратное напряжение в два раза больше выходного (в моем случае 40В).
У микросхемы МС34063 есть отечественный аналог КР1156ЕУ5, они полностью взаимозаменяемы.
Расчет преобразователя на MC34063 под другое напряжение и ток.
Расчет займет не более одной минуты. Для этого необходимо воспользоваться On-line калькулятором расчета параметров МС34063. Помимо номиналов программа высчитает пиковый выходной ток, и в случае его превышения выдаст сообщение.
Калькулятор считает минимальную индуктивность, поэтому ее можно брать с положительным запасом (произойдут незначительные изменения лишь в КПД).
Пару слов…
Расчетная частота (50кГц в моем случае) является минимальной и может значительно отличаться и изменяться в зависимости от входного напряжения и тока нагрузки.
При выходном токе 200мА происходит достаточно сильный нагрев микросхемы MC34063, и работать в таком режиме долгое время возможно не сможет.
Рекомендую использовать MC34063 в тех случаях, когда нужно питать слаботочную часть схемы или отдельную нагрузку током до 150-250мА, а для нагрузки 3-5А предлагаю обратить внимание на повышающие DC-DC преобразователи, построенные на базе UC3843 и UC3845.
Печатная плата повышающего преобразователя на MC34063 (из 5В в 12В) СКАЧАТЬ
MC34063 С ВНЕШНИМ КЛЮЧОМ НА ТРАНЗИСТОРЕ
Эта схема является универсальным преобразователем напряжения, который идеально подходит например для изготовления часов на лампах Nixie. Преобразователь работает на базе популярной и недорогой м/с MC34063 и для работы требует лишь несколько внешних компонентов. В схеме применен усиливающий ключ – высоковольтный полевой транзистор MOSFET STP6NK60Z. Устройство предназначено для входного питания напряжением 12 В. Выходное напряжения порядка 150 В с максимальным током нагрузки 3 мА.
Схема проекта
Основой преобразователя является многим уже хорошо известная микросхема MC34063, которая представляет собой чип-контроллер, содержащий основные компоненты, необходимые для изготовления преобразователей DC-DC. Система компенсируется термически, имеет источник опорного напряжения, компаратор и генератор с регулировкой.
Конденсатор C3 (1nF) определяет частоту внутреннего генератора. При такой емкости частота колебаний будет порядка 40 кГц. Конденсатор C1 (470uF/25V) фильтрует напряжение питания, а C2 (1nF) фильтрует напряжение, отвечающее требованиям внутреннего компаратора с делителя R1 (10k) к R3 (1М) + PR1 (1М). На ножке 5 микросхемы U1 при стабильной работе держится напряжение 1.25 В. И теперь считаем теоретический диапазон выходных напряжений: 125 В (потенциометр к 0) до 250 В (потенциометр на максимальное значение).
Резистор R2 (2,2 Ома) небольшого сопротивления работает как датчик тока, ограничивая амплитуду тока на входе, а, следовательно, энергоэффективность системы. Преобразователь работает в двух циклах:
- В первом, когда транзистор T2 (STP6NK60Z) замкнут, энергия накапливается в дросселе L1 (470uH).
- Во втором цикле ключ будет отключен и высокое индуцированное напряжение в катушке, заряжает конденсатор C4 (MKPX2 100nF/275VAC) через диод D2 (UF4007). Светодиод препятствует разрядке конденсатора.
Печатная плата не имеет перемычек, а ее монтаж очень простой. Порядок пайки элементов, в принципе, любой, однако стоит начать с самых маленьких. Следует обратить особое внимание на качество сборки, особенно это касается делителя обратной связи. Без него выходное напряжение может вырасти до больших значений, повредив конденсатор и даже ключевой транзистор. Выходную мощность преобразователя можно увеличить, применив резистор R2 меньшего значения. При величине этого резистора на уровне 1 Ом, сила выходного тока вырастет примерно до 8 мА.
Стабилизатор тока на mc34063 — Морской флот
9zip.ru Радиотехника, электроника и схемы своими руками Понижающий преобразователь на MC34063 для мобильного телефона
Подзаряжать аккумулятор мобильного телефона приходится в среднем один раз в неделю. Если Вы читаете наши обзоры мобильных телефонов, то, возможно, уже выбрали для себя экономичную модель, которая держит заряд по нескольку недель.
Со временем свойства аккумулятора мобильного телефона ухудшаются, и заряжать его приходится всё чаще. Особенно это ощущается на старых телефонах, которые жалко выбросить, но покупать новый аккумулятор нецелесообразно. Кроме того, у старых телефонов часто выходит из строя контроллер заряда и заряжать их приходится только при помощи лягушки.
Одно из решений для подобных телефонов – питание от ёмкого свинцового гелевого аккумулятора (например, восстановленного от UPS). Разумеется, телефон с таким аккумулятором уже не является мобильным. Он может лежать на полочке и использоваться по мере надобности.
Задача преобразователя – понизить напряжение аккумулятора (11-12 вольт) до напряжения, необходимого для питания телефона – 3.6 вольт. Преобразователь должен обладать высоким КПД, чтобы эффективно использовать энергию, запасённую в аккумуляторе. Линейные стабилизаторы здесь нежелательны по той причине, что часть энергии переводят в тепло.
Вашему вниманию предлагается импульсный преобразователь, который имеет миниатюрные размеры (плата – 3×3 см, а при использовании smd-компонентов – ещё меньше) и не нагреватся совсем.
В преобразователе используется известная микросхема MC34063. Параметры стабилизатора можно легко рассчитать на требуемые значения выходного напряжения и тока. Поэтому на основе этого преобразователя легко построить, например, автомобильную зарядку для телефона или КПК.
Схема стабилизатора – стандартная step-down (понижающая) из даташита на MC34063:
Для удобства приводим онлайн-калькулятор параметров для данной схемы. Задав нужные значения напряжений и тока, Вы легко посчитаете номиналы деталей.
| Онлайн-калькулятор MC34063 | |
| Входное напряжение | В | |
| Выходное напряжение | В | |
| Макс. ток нагрузки | мА | |
| Напряжение пульсаций | мВ | |
| Частота преобразования | кГц | |
| Для ввода десятичных значений используйте точку вместо запятой, например: 3.6 | ||
Обратите внимание, что чем больше частота преобразования, тем меньшие значения индуктивности дросселя и ёмкости конденсатора потребуются. Параметр IL – значение тока, на который должен быть рассчитан дроссель, а L – минимальное значение его индуктивности (т.е меньше нельзя, можно больше).
Печатная плата может быть, например, такой, как на рисунке. В ней возможна как установка рассчитанных резисторов для получения конкретного напряжения, так и установка подстроечного резистора для регулировки. Конденсатор на входе преобразователя – в SMD исполнении, устанавливается со стороны печатных дорожек. Конденсатор на выходе может быть как SMD, так и в выводном исполнении. Необходимо, чтобы он был Low ESR, т.к. частота преобразователя высокая. Обратите внимание, что у электролитических конденсаторов в SMD исполнении полоса на корпусе означает плюсовой вывод, а не минусовой.
Собранный преобразователь подключается выходом непосредственно к клеммам аккумулятора мобильного телефона, а входом – к гелевому аккумулятору. Зарядки такого аккумулятора хватит на длительный срок работы телефона.
Данную схему также можно использовать и для иных целей, например, для питания светодиодов и т.п.
MC34063 datasheet по-русски.
Рынок электроники сегодня предоставляет много вариантов микросхем для стабилизации и преобразования напряжения. Я остановлюсь на самом пожалуй распространенном контроллере серии 34063. Эта микросхема хороша тем что она доступна, на её базе легко изучить устройство и работу шим контроллеров. Сама микросхема копеечная так что если в ходе работы вы спалите пару штук, то будет не жалко. Для MC34063 есть в сети много удобных калькуляторов где легко рассчитать нужные параметры вашего устройства.
У MC34063 масса аналогов, и даже есть отечественный – КР1156ЕУ5.
Диапазон рабочих напряжений MC34063 от 3 до 40 вольт.
Коммутируемый ток ключа MC34063 до 1.5 А.
Данный контроллер почти так же популярен как таймер 555 серии.
Собирая данное устройство вы получите массу опыта в налаживании подобных устройств и в дальнейшем перейдёте к более сложным схемам.
Для запуска контроллера в работу потребуется сама микросхема MC34063, индуктивность, диод, пару конденсаторов на 100 – 500 мкф, и 3 – 4 резистора.
Теперь о том как это всё работает:
Смотрим на 1 схему step-down, это работает почти как обычный шим стабилизатор.
Данное включение MC34063 реализует только понижение входного напряжения !
При уравнивании или снижении входного напряжения ниже заданного выходного, ключевой транзистор открывается и мы имеем прямой переток напряжения через ключ и индуктивность к выходу устройства.
Индуктивность и емкость в выходной цепи образуют фильтр.
При открытии ключа дроссель набирает энергию. При закрытии ключа микросхемы, обратная ЭДС дросселя фильтра разряжается через диод и конденсатор Co. Данный цикл постоянно повторяется с заданной частотой. Такая схема хорошо подходит для того что бы снизить напряжение например с 12- 9 вольт на 5 или 3.3 вольта. Есть вариант поставить для этих целей обычный стабилизатор типа 7805. Но это не очень практично.
Допустим вы снижайте напряжение батареи крона через линейный стабилизатор до 5 вольт, тут вы теряйте на нагреве стабилизатора почти 50% энергии, а если вам нужно 3.3 вольта то на нагрев уйдёт уже 70%, это уже не лезет ни в какие ворота .
А если то же самое проделать с шим контроллером то потери упадут до 13%,
плюс радиатор вам не понадобится. КПД данного вида преобразователя 87%.
В реалии при замере у меня MC34063 в работе кушает 2-3 мА. По паспорту 4 мА, что возможно так же зависит от производителя микросхемы.
Едем дальше. Стабилизирует схема выходное напряжение, с помощью делителя на двух резисторах R1;R2 подключенных к 5 выводу микросхемы. Как только напряжение на 5 выводе превысит 1.25 вольта, компаратор переключит тригер и ключ микросхемы закроется. Так ограничивается рост напряжения на выходе устройства.
Меняя номиналы этих резисторов можно задавать напряжение выхода.
На практике часто ставится переменный резистор, средняя точка которого идёт к 5 выводу MC34063, а крайние выводы подключаются один к земле другой к выходному напряжению.
Резистор Rsc между 7 и 6 выводами задаёт максимальный ток ключа микросхемы. Защита срабатывает когда между выводами 7 и 6 напряжение подымается более 0.3 вольта.
На 3 выводе MC34063 стоит конденсатор задающий частоту внутреннего генератора.
Максимальная частота по паспорту 100 кГц. Чем меньше индуктивность тем больше нужно частоту и наоборот.
Теперь рассмотрим схему 2 включения MC34063, Step-Up.По нашему, это преобразователь на обратной ЭДС .
Данный драйвер светодиода на mc34063 предназначен для подключения от трех до девяти сверх ярких светодиодов. Схема собрана на основе DC — DC микросхемы преобразователя MC34063. Ток, протекающий через светодиоды можно установить в пределах 100…750 мА.
Нужно иметь в виду, что напряжение питания светодиодного фонаря не должно превышать напряжение питания используемых светодиодов. Обычно для этого используют специальный драйвер для светодиодов. Для достижения высокого КПД и уменьшения рассеиваемой мощности, в схеме фонаря применен силовой ключ — n-канальный MOSFET транзистор, имеющий низкое сопротивление в открытом режиме.
Описание работы преобразователя для питания светодиодов
Чтобы обеспечить правильную форму сигнала для управления силовым транзистором, в схему включены элементы его управления: транзистор VT1, сопротивление R1 и диод VD1.
В момент возникновения управляющего сигнала VT1 закрыт, а через диод VD1 происходит заряд затвора MOSFET транзистора. По завершению импульса, через открытый транзистор VT1 происходит разряд затвора VT2. Такой режим работы обеспечивает мгновенное открытие и закрытие VT2, и тем самым минимизируется выделение тепла на нем, способствуя повышению КПД преобразователя.
Необходимый ток, протекающий через светодиоды, можно получить путем подбора сопротивления резистора R2.
Формула расчета: R2 = 1,25В / I , где
- 1,25В – падение напряжения на резисторе
- I – необходимый ток
- R2 – сопротивление в Ом
Если необходимо не просто запитать светодиод, но и регулировать яркость его свечения, то это можно сделать используя регулируемый стабилизатор напряжения LM2941. В статье диммер для светодиодной лампы подробно все описано.
Детали преобразователя светодиодного фонаря
Транзисторы VT1 — BC858, КТ361; VT2 — FQB60N03L, IPP10N03L, IPB10N03L. Индуктивность L1 на 20мкГн и ток 1…2А. Напряжение питания (min и max) выбрано в соответствии с параметрами VT2.Диод VD1 шотки 1N5819 или любой другой. Диод VD2 — S10S40C. DD11 — MC34063, AP34063, KS34063 и др. Если в схеме будут использованы диоды бывшие в употреблении, то необходимо эти диоды проверить мультиметром.
MC34063 Универсальный калькулятор для расчета любого стандартного приложения. Программа Numerology Calculator Select представляет собой универсальный нумерологический калькулятор.
|
2,091
|
ЖардоЭта бесплатная программа представляет собой калькулятор, который может выполнять сложные, нетрадиционные математические …
… разные виды деятельности, калькуляторы все еще используются … расчеты . Эта бесплатная программа представляет собой калькулятор …
|
559
|
Оксфордский университетКалькулятор HOMA — это инструмент для оценки чувствительности к инсулину (% S) и функции бета-клеток (% B) для профессионалов…
… медицинское освидетельствование. Калькулятор использует HOMA2 … может включать этот калькулятор в другое программное обеспечение …
|
358
|
C K МаркетингПрограмма Numerology Calculator Select — это действительно универсальный нумерологический калькулятор, который можно настроить …
Нумерология Calculator Select программное обеспечение действительно универсальный нумерологический калькулятор , который может…
|
196
|
Программное обеспечение SpadixUniversal Explorer (UE) — это мощная программа-замена Windows Explorer, предназначенная для замены …
… Проводник Windows. С Universal Explorer вы можете … Word или Excel. Universal Explorer предлагает …
|
174
|
Wrightsoft CorporationRight-Suite Universal — это полностью интегрированное жилое и коммерческое помещение…
Right-Suite Universal — это полностью интегрированный … поможет вам правильно рассчитать ваши нагрузки, точно …
|
138
|
SisternickyУниверсальный калькулятор MC34063 — это приложение, которое может пригодиться, если вы когда-либо работали с MC34063 Switching …
MC34063 Универсальный Калькулятор — это приложение … процесс. Вы можете рассчитать в любом стандартном приложении…
|
90
|
Винклер КонсалтингКалькулятор гидравлического потока Flowtite ™ предназначен для анализа потерь напора и потребности в энергии нагнетания или наклона …
… Калькулятор расхода завершает эти расчеты расхода … потерь с использованием общепринятых методов принято …
|
47
|
университет МичиганаCaTS — это простой многоплатформенный интерфейс для выполнения расчетов мощности для крупных генетических ассоциаций…
… проведение мощностей расчетов для крупных … ассоциативных исследований. Вычисления реализованы в CaTS …
|
17
|
Университет МэссиКалькулятор хранения сточных вод молочных заводов — это программный инструмент, который позволяет определять требования к хранению сточных вод …
Хранилище сточных вод молочных заводов Калькулятор — это программный инструмент … оттуда он может вычислить ежедневной почвы…
|
11
|
Компания Falco SoftwareFalco Calculator — прекрасный инструмент, который позволяет студентам очень легко решать математические задачи. Проблемы должны …
… ищу бесплатный калькулятор , который поможет вам … проверить их результаты, Falco Calculator может быть хорошим …
|
10
|
Университет Темпл (доктор Дж. Х. Рэтклифф) КалькуляторNear Repeat — это программа, созданная после относительно недавнего открытия…
Калькулятор Near Repeat — это программное обеспечение, созданное …
|
8
|
Мультимедийное ТВ мечтыЭто инструмент, необходимый для прошивки вашего бокса. Он очень прост в использовании и занимает около 15 минут, чтобы завершить перепрошивку …
… После завершения вычислит CRC32 на STB, сотрет …
|
6
|
Университет ХартфордшираКалькулятор извести позволяет пользователям рассчитать рекомендуемую норму известкования (т / га)…
Калькулятор Lime позволяет пользователям вычислять рекомендованных … с помощью Университета Хартфордшира; …
|
3
|
Центр водных ресурсов Университета Западного КентуккиЭто отдельная программа, которая позволяет сохранять и распечатывать ежемесячный отчет …
… из вашего ежемесячного отчета, вычисляет денежный убыток и …
|
2
|
Ральф Фриз и Эмиль КиссУниверсальный алгебраический калькулятор — математическая программа.Он выполняет вычисления, связанные с …
Универсальный калькулятор Алгебра Калькулятор — математическая программа. Это …
MC34063 Техническое описание преобразователя постоянного тока в постоянный ток и его приложения
Преобразователь постоянного тока MC34063 также называется понижающим или понижающим преобразователем. Этот тип преобразователя используется для уменьшения напряжения при увеличении тока от источника питания к нагрузке. Здесь регулируемое выходное напряжение ниже по сравнению с входным.На рынке доступны различные типы ИС преобразователей постоянного тока, такие как LM2596, LM2576D2TR4, R1SE0505R, TSRN12433, LM2678TADJ и т. Д.
Преобразователь постоянного тока в постоянный — это один из видов электромеханических устройств или электронных схем, используемых для преобразования постоянного тока. источник от одного уровня напряжения к другому. В этом преобразователе уровни мощности в основном варьируются от малого до высокого. В этой статье обсуждается преобразователь постоянного тока в постоянный ток MC34063, конфигурация контактов, работа и его применение.
Что такое преобразователь постоянного тока в постоянный MC34063?
ИС понижающего преобразователя, такая как MC34063, представляет собой преобразователь постоянного напряжения, который преобразует напряжение с высокого уровня в низкий.Эти ИС являются общими элементами в нескольких приложениях, таких как портативные устройства, спутники, гибридные энергетические системы и т. Д.
Эта микросхема MC34063A включает множество функций, которые в основном необходимы для преобразователей постоянного тока в постоянный. Эта серия была специально разработана для использования в различных приложениях, таких как повышение, понижение и инвертирование напряжения.
MC34063 Преобразователь постоянного тока в постоянный токОсновная причина использования этих преобразователей в нескольких приложениях заключается в том, что они обеспечивают высокую эффективность, стабильную работу, большую надежность, различные уровни напряжения и тока по сравнению с аналогичной конструкцией печатной платы.Существуют различные типы преобразователей постоянного тока в постоянный, такие как понижающий, повышающий, обратный и т. Д.
Все эти преобразователи также называются импульсными регуляторами, эффективность которых выше 80% по сравнению с регуляторами линейного типа. Выбирая преобразователь постоянного тока в постоянный, каждый разработчик должен учитывать различные факторы, такие как КПД, соотношение напряжения ввода / вывода, изоляция ввода / вывода, максимальный ток o / p и диапазон напряжения i / p.
Конфигурация контактов
Конфигурация контактов преобразователя постоянного тока MC34063 показана ниже.Эта ИС включает 8 контактов, каждый из которых и его функции описаны ниже.
Конфигурация выводов микросхемы MC34063Вывод1 (коллектор переключателя): Это вывод коллектора транзистора, который также известен как вывод напряжения отключения.
Pin2 (переключатель эмиттера): Это вывод эмиттера транзистора
Контакт 3 (синхронизирующий конденсатор): Этот контакт подключен к конденсатору для определения частоты переключения
Контакт 4 (Земля): Этот контакт подключен к контакту GND
Вывод 5 (инвертирующий вход компаратора): Этот вывод используется для установки напряжения включения
Pin6 (Vcc): Входное напряжение подается на этот вывод
Вывод 7 (Ipeak Sense): Этот вывод используется для установки тока отключения
Pin8 (Driver Collector): Это коллектор транзистора
.Характеристики и характеристики
Характеристики и спецификации преобразователя постоянного тока MC34063 в постоянный ток включают следующее.
- Диапазон входного напряжения от 3 В до 40 В
- Низкий ток в режиме ожидания
- Микросхема преобразователя постоянного тока в постоянный
- Напряжение O / P регулируется от 1,25 до 40 вольт
- Рабочая частота 100 кГц
- Максимальный ток 1,5 А
- Частота переключения 100 кГц
- Ток коллектора 100 мА
- Внутренняя ссылка 2%
- Эти ИС не содержат галогенов, бромированных огнестойких добавок, не содержат свинца и соответствуют требованиям RoHS .
Альтернативные преобразователи постоянного тока в постоянный ток — это LM2596, UCC25600, TC7660 и MCP16252 & . Эквивалентные преобразователи постоянного тока в постоянный ток MC34063A — это CS51411, ACT4514 и TS2580.
Цепь импульсного регуляторас использованием преобразователя постоянного тока в постоянный MC34063
Принципиальная схема импульсного стабилизатора с преобразователем постоянного тока в постоянный MC34063A показана ниже.
Эта схема работает от стабильной батареи на 12 В. Несмотря на то, что входное напряжение может быть изменено на 5 В и 13 В.
Эта схема имеет максимальный КПД выше 90%, и ее можно очень легко построить с использованием некоторых основных электронных компонентов с меньшими затратами. Эта схема может быть построена с преобразователем постоянного тока MC34063 и переменным резистором, таким как VR1, для контроля эффективности.
Эта микросхема чрезвычайно полезна, поэтому ее можно использовать в качестве различных преобразователей постоянного тока в постоянный, таких как повышающий понижающий и инвертор, включая функции повышающего / понижающего. Эта микросхема используется в различных устройствах, например, в автомобильных зарядных устройствах.
Рабочий контур
В приведенной выше схеме используются основные электронные компоненты. В схеме IC питается от подачи напряжения на вывод 6, например VCC, и вывод 4 на вывод GND. В этой схеме используется конденсатор емкостью 100 мкФ для фильтрации избыточного шума от источника питания.
Вывод 2 микросхемы IC подключается к клемме базы транзистора в цепи, подобной TIP31, к GND. В схеме контакт 3 подключен к синхронизирующему конденсатору, как C2, и он будет определять скорость переключения схемы. Здесь вывод 5 — инвертирующий вывод для компаратора
.Напряжение неинвертирующего терминала от внутреннего регулятора напряжения составляет 1,25 В. На инвертирующем выводе компаратора размещается цепь резисторов. Коэффициент усиления компаратора можно определить по формуле VOUT = 1.25 В * (1 + (R4 / R3)). Потенциометр, такой как VR1, используется для регулирования эффективности при 12 В 600 мА.
Таким образом, вышеупомянутая схема имеет функцию повышения, и это типичный SMPS с микросхемой MC34063, работающий как повышающий преобразователь или повышающий преобразователь.
Где использовать MC34063A / Приложения
Как правило, ИС, такая как преобразователь постоянного тока в постоянный MC34063A, используется для разработки схем понижающего или понижающего, повышающего или повышающего уровней и инверторных схем. Эта микросхема является отраслевым стандартом и используется для изменения напряжения в автомобильных зарядных устройствах.
Так как регулирование происходит во время переключения, оно чрезвычайно эффективно по сравнению с линейными схемами. Поэтому, если вы хотите разработать преобразователь постоянного тока в постоянный с указанными выше спецификациями, то лучше всего подойдет преобразователь постоянного тока MC34063.
Микросхема MC34063 была в основном разработана для интеграции в различные приложения на основе преобразователя, такие как повышающий, понижающий или инверторный преобразователи напряжения. Он используется в таких приложениях, как портативные зарядные устройства, схемы, работающие от батареи, медицинские устройства, бытовая электроника и измерительные устройства.
Таким образом, это все об обзоре таблицы данных преобразователя постоянного тока в постоянный ток MC34063, которая включает его конфигурацию контактов, характеристики, характеристики, схему и приложения. Как правило, этот преобразователь постоянного тока в постоянный представляет собой один из видов электронных схем, используемых для понижения / повышения напряжения для получения предпочтительного напряжения. Этот преобразователь используется в автомобилях, солнечных сетях, адаптерах ноутбуков и т. Д. Вот вам вопрос, что такое повышающий преобразователь?
электрических расчетов, психрометрическая диаграмма + калькулятор воздуховодов, калькулятор параболы…
|
2336
|
L.M. Photonics Ltd Программа для электрических расчетовобеспечивает расчеты и номинальные характеристики сборных шин …
… кривые, вентиляция корпуса, трансформатор расчеты и многие метрические / британские …
|
1,050
|
Яодэ ЯнПсихрометрическая диаграмма + Калькулятор воздуховодов — это точный и мощный инструмент, разработанный для инженеров HVAC & R …
Психрометрическая диаграмма Duct Калькулятор — точный и мощный…
|
363
|
Майк СироккоНезависимо от того, улучшаете ли вы мощность сигнала своей антенны Wi-Fi или разрабатываете спутниковую антенну или солнечную батарею …
… солнечный желоб, эта программа вычисляет фокусное расстояние и …
|
139
|
SisternickyУниверсальный калькулятор MC34063 — это приложение, которое может пригодиться, если вы когда-либо работали с MC34063 Switching…
MC34063 Универсальный калькулятор — это приложение … процесс. Вы можете вычислить в любом стандартном приложении …
|
138
|
carbonpoker.ag Калькулятор шансовPoker Odds Calculator мгновенно отображает статистику с вашей руки, а затем собирает информацию о вашей …
Коэффициенты выигрыша в покере Калькулятор мгновенно проецирует статистику … по вашим оппонентам на вычисляет коэффициент выигрыша в покере …
|
90
|
Радиант ЗЕМАКС, ООО.КомпанияRadiant Imaging разработала бесплатную программу Color Calculator, позволяющую профессионалам быстро выполнять цвет …
… бесплатная программа Color Calculator , позволяющая … с Color Calculator : — CIE1931 …
|
89
|
HSKAqua Calculator можно использовать для управления многочисленными данными вашего аквариума, целевыми значениями …
Aqua Калькулятор может быть использован для … техники и т. Д. Вы можете вычислить количество соли…
|
88
|
Услуги Альтер ЭгоРассчитывает и отображает для любого места на Земле (включена примерная база данных более чем 2500 городов) …
Вычисляет и отображает для любого …
|
63
|
КазСофтGhalib Maghloob Calculator — это программа, которая может использоваться для расчета совместимости между двумя людьми или предметами …
… может использоваться для расчета совместимости между двумя людьми…
|
50
|
Джейкоб ДжорданЭто научный программа-калькулятор это похоже на настоящий калькулятор в жизнь.
Это научная программа калькулятора , которая похожа на реальный калькулятор в жизни.
|
48
|
MMISoftwareВаш индекс массы тела (ИМТ) может быть общим показателем вашего общего состояния здоровья. Этот калькулятор …
…ваше общее состояние здоровья. Это калькулятор , который записывает в … рост и вес, а вычисляет ваш ИМТ.
|
44
|
RP Photonics Consulting GmbHRP Fiber Calculator — программа, предназначенная для выполнения различных расчетов на оптических …
… для выполнения различных вычислений на оптическом волокне … управляемых мод вычисляет и определяет …
|
22
|
Программное обеспечение MetalogicЭтот калькулятор позволяет естественный ввод выражений (т.е. 17- (9 * 8) — 7 + 34,23). Тогда это выходит за рамки простого предоставления вам …
Этот калькулятор позволяет естественный ввод …
|
20
|
Программные продукты Gold CalculatorGold Calculator Platinum Edition дает вам быстрый и простой подход для всех расчетов и веса …
… подход для всех расчетов и пересчет веса … чистые унции. Он вычисляет любого желаемого карата …
|
16
|
Zumtobel Lighting GmbHКалькулятор ELI-LENI помогает рассчитать два показателя.В качестве фактора качества освещения ELI всегда должен …
Калькулятор ELI-LENI помогает вычислить двух индикаторов. Как …
|
11
|
В.Б. ТеорияVBTheory Calculator — это программа с открытым исходным кодом, которая позволяет выполнять обычные математические вычисления …
VBTheory Calculator является открытым исходным кодом … для выполнения обычных математических расчетов . Поставляется с функциями …
|
9
|
AnalogXКалькулятор AnalogX K-LOC — полная противоположность PCalc, калькулятора моего программиста — почти у него есть…
… PCalc, калькулятор моего программиста — у него почти … AnalogX K-LOC Калькулятор может сканировать любое число …
|
6
|
КаллумA Better Calculator — это небольшая бесплатная программа, с помощью которой вы можете вычислить любое арифметическое выражение, какое захотите …
A Better Calculator — это небольшая бесплатная программа … которая, , может вычислить любое арифметическое выражение…
|
5
|
Güntner Asia Pacific Pte. ОООКалькулятор продукции Guentner 2008 — это программа для проектирования всех серийных единиц …
Продукт Guentner Calculator 2008 i … относительно единиц и расчетов : Выбрав этот …
|
2
|
Sapper OyКалькулятор выражений xCalc вычисляет выражения. Вы будете вводить выражения в том виде, в каком они есть…
Expression Calculator xCalc вычисляет выражения … функции. Большой круг расчеты можно сделать на …
Revisiting VFD PSU — Часть I «Magictale Electronics
Потребность в недорогом, простом и компактном блоке питания (PSU) для проектов VFD всегда была для нас актуальной. Панель MVFD 16S8D была разработана для решения этой проблемы, однако, как всегда бывает при первой редакции, есть некоторые вещи, которые требуют улучшений или переосмысления.И панель МВФД в этом смысле не стала исключением. Кратко выделим требования к блоку питания:
. — Одиночное (5 В) входное напряжение с внутренним генерированием напряжения нити накала и сегмента / сети;
— Без трансформаторов или ферритов с нестандартной намоткой;
— Импульсный привод накала для предотвращения градиента яркости;
— Обратная связь по высокому напряжению сегмента / сети для разрыва зависимости между яркостью и количеством подсвеченных сегментов;
— Режим отключения;
— Очень желательна максимальная токовая защита;
— Напряжения накала / сегмента должны регулироваться в разумном диапазоне, чтобы сделать решение как можно более универсальным и поддерживать более чем один тип частотно-регулируемого привода;
— Достаточное количество компонентов, компактные размеры;
— Высокая доступность компонентов без «истечения срока службы» или «не рекомендуемых для нового дизайна»;
— Все компоненты должны переноситься вручную;
— Общая стоимость комплектующих не должна превышать 5-6 долларов США;
С другой стороны, предыдущая конструкция имела следующие проблемы:
— драйвер нити LM9022 устарел;
— Напряжение сегмента / сетки генерировалось зарядовой накачкой с использованием импульсного привода нити накала и деления напряжений сегмента и нити взаимозависимыми, оставляя без возможности точной настройки;
— Отсутствие обратной связи для напряжения сегмента привело к тому, что меньшее количество сегментов будет светить ярче и большее количество сегментов будет затемнено;
— Пять ступеней нагнетательного насоса требуют значительной площади на печатной плате;
Таким образом, в нашей следующей версии блока питания мы будем стремиться решить большинство (если не все) проблем предыдущей конструкции.После бесчисленных часов поисков мы наконец нашли то, что, по нашему мнению, могло бы стать хорошим кандидатом для генератора высокого напряжения. Это MC34063 , понижающий / повышающий / инвертирующий стабилизатор, который от Digikey продается по цене 56 центов! Однако у него есть и недостатки, самый большой из которых — максимальная частота переключения, которая составляет всего 100 кГц. Он автоматически устанавливает гораздо большую индуктивность по сравнению с импульсными регуляторами напряжения, работающими на 1-2 МГц. Значения 80… 200 мкГн очень типичны для схем с MC34063.Кроме того, из-за низких частот индукторы должны пропускать токи в 10 и даже 15 раз больше, чем требует фактическая нагрузка. В какой-то степени цена смещается от переключения преобразователя к пассивным компонентам, и важно знать, что в некоторых обстоятельствах просто не стоит использовать MC34063.
Другой проблемой является вычисление значений пассивных компонентов. Быстрый подход заключается в использовании уже существующих онлайн-калькуляторов, а их немного, проблема в том, что они дают совершенно разные результаты.В итоге мы использовали калькулятор повышающего преобразователя MC34063, поскольку он выглядел более профессионально из-за простого факта, который отличает множество разновидностей MC34063 от разных производителей. Заполнив необходимые входные параметры, мы получили следующие результаты ниже.
MC34063 Расчеты
Но есть несколько вещей, о которых стоит упомянуть. Во-первых, калькулятор ничего не даст, если указано отрицательное значение Vout . Похоже, он не может рассчитать режим инвертирования (ну, не беда, он не должен принципиально ничего менять, если мы дадим положительное значение для Vout).Во-вторых, калькулятор не даст никакого результата, если мы укажем Vout = 24V. Итак, мы указали 23 В и собираемся настроить значение R1 или R2, чтобы получить 24 В. Если прототип работает, то мы оставим 24 В, в противном случае останется 23 В, так как они все еще находятся в оптимальном диапазоне частот VFD. И, наконец, расчетная индуктивность настолько высока, что становится непрактичной, она также кажется слишком высокой при просмотре примеров применения в таблице данных. Есть хорошая статья про БП на базе MC34063, автор же в результате расчета получил чрезвычайно высокую (389uH) индуктивность и решил использовать 100uH.Мы также уменьшим расчетное значение до 180 мкГн и посмотрим, что произойдет во время наших экспериментов. Первая ревизия нашей схемы представлена на картинке ниже.
MC34063 Инвертирующий -24 В
Получив все необходимые компоненты, мы наконец-то были готовы приступить к экспериментам в реальной жизни. Первый прототип не производил никакого волшебного дыма, но даже без нагрузки потребление тока составляло 70 мА при входном напряжении 5 В постоянного тока! MC34063 был неприятно теплым. Высокий ток в режиме ожидания должен быть вызван импульсами, проходящими туда и обратно через большую катушку индуктивности, а частота импульсов, по сути, является частотой коммутации.Затем, увеличивая частоту коммутации, импульсы тока через катушку индуктивности должны быть меньше и, следовательно, потери должны быть меньше… Чтобы проверить наше предположение, мы затем измерили потребляемую мощность при использовании синхронизирующих конденсаторов 1200 пФ и 600 пФ. В первом случае потребляемый ток составлял 70 мА, во втором эксперименте — 60 мА. Таким образом, нам удалось снизить потребление на 10 мА — не идеально, но мы определенно двигались в правильном направлении. Используя осциллограф, мы подтвердили, что частота переключения увеличилась с 40 кГц примерно до 73 кГц, как показано на рисунке ниже.Потенциально у нас все еще есть возможности для улучшения, так как мы можем увеличить частоту до 100 кГц.
MC34063 1200pF при 40 кГц
MC34063 600pF при 73 кГц
На рисунке ниже показано, что блок питания действительно выдает -24 В постоянного тока из + 5 В постоянного тока, однако он все еще потребляет слишком много в режиме ожидания.
MC34063 Блок питания от 5 В до -23 В на холостом ходу
Мы собираемся продолжить эксперименты с прототипом, чтобы сделать его более эффективным. Также было бы довольно интересно узнать, насколько хорошо, когда он работает с реальной нагрузкой — все это скоро будет сделано, следите за обновлениями.
| Микрочип PIC ไมโคร คอนโทรลเลอร์ ตระกูล 8-битный PIC 16-битный PIC и dsPIC 32-битный PIC จาก ค่าย Microchip | 2704 Сообщений | Последнее сообщение от s.sirapol | |
| AVR и Arduino ตระกูล AVR จาก Atmel รวม ถึง Arduino บอร์ด รุ่น ต่างๆ | 3185 Сообщений | Последнее сообщение от kanking1150 | |
| ARM процессоры ไมโคร คอนโทรลเลอร์ ตระกูล ARM จาก ผู้ ผลิต ทุกๆ ค่าย ทั่ว โลก | 3678 Сообщений | Последнее сообщение от tha | |
| Встроенная системная плата บอร์ด Raspberry Pi B + pc Duino CubieBoard MarsBoard BeagleBone Black และ Intel Galileo | 609 сообщений | Последнее сообщение by Mr.ken | |
| Другие микроконтроллеры ไมโคร คอนโทรลเลอร์ ตระกูล STM8 MSP430 MCS-51 Freescale FPGA WIZnet และ อื่น ๆ | 714 сообщений | Последнее сообщение от RDA | |
| Беспроводные сенсорные сети ESP8266 OpenWrt DD-WRT ZigBee XBee Bluetooth RF WiFi GPS GPRS / GSM Инфракрасный и RFID / NFC | 531 публикаций | Последнее сообщение от crywolf | |
| Электроника ทั่วไป อุปกรณ์ อิ เล็ก ทรอ นิคส์ ทั่วไป Сенсорный светодиодный ЖК-дисплей Кабель двигателя Сервопривод และ ระบบ OBD-II | 2827 Сообщений | Последнее сообщение от R.SUWIT | |
| Сборочные инструменты и измерительное оборудование เครื่องมือ ที่ ใช้ ใน การ ประกอบ บัดกรี แผ่น PCB รวม ถึง เครื่องมือ วัด ต่างๆ เช่น Осциллограф Мультиметр Функциональный генератор Тестовый метр และ อื่น | 285 сообщений | Последнее сообщение от avr_lover |
Импульсный регулятор MC34063 — пожалуйста, помогите с понижающей конструкцией
Кто-нибудь знаком с конструкцией MC34063 1.5A, повышающего / понижающего / инвертирующего импульсного регулятора. Ссылки:
https://www.electro-tech-online.com/custompdfs/2008/11/MC34063A.pdf
https://www.electro-tech-online.com/custompdfs/2008/11/AN920- DPDF.pdf
Я использую солнечные панели и солнечное зарядное устройство на 20 А для зарядки аккумуляторов, которое подключено к инверторам 12-240 В для питания освещения и необходимых мне приборов.
Будучи увлеченным электроникой, я разрабатываю несколько удобных схем прямо из выхода батареи 12 В для питания своих проектов.
Мне нужно понизить напряжение с 12 В до 5 В при 890 мА с помощью MC34063. Я не знаком с некоторыми значениями, необходимыми для конструкции MC34063. Вот мои значения:
Входное напряжение (макс.): 13 В постоянного тока
Входное напряжение (мин.): 11 В постоянного тока
Выходное напряжение: 5 В постоянного тока при 890 мА
MC34063 Значения, которые я использовал для расчетов:
I_OUT = 890 мА
Freq = 33 кгц (типичное значение, используемое в спецификации MC34063)
V_Ripple = 25 мВ (размах) (0.5% * Voltage_Output) используется в аналогичных схемах 12-5 В
V_F = 0,8 (как в примере с понижением в AD920 / D)
V_Sat = 0,8 (как в примере Step-Down в AD920 / D)
С указанными выше значениями я получаю следующие значения компонентов:
CT = 640pF
L = 47uH
RSC = 0,13 Ом
CO = 269 мкФ
Я вычислил следующие 2 возможных значения для R1 и R2, что дает 5v:
R1 = 1k, R2 = 3k, т.е. 1,25 * (1 + 3/1) = 5 ИЛИ
R1 = 1.2к; R2 = 3k6 т.е. 1,25 * (1 + 3,6 / 1,2) = 5
Где; R1 подключен к земле к выводу 5 (вход сравнения).
См. Рисунок 10 спецификации MC34063 для размещения компонентов.
Я был бы признателен любому, кто хоть раз работал с MC34063, за проверку значений моих компонентов.
Я не уверен, что используемые значения Freq, V_RIPPLE, V_F, V_SAT верны или нет.
Я заметил, используя приведенные выше цифры, вычисление IPK_SWITCH разрешается до 1780 мА, что выше максимума 1500 мА ?? Или это относится к максимальной производительности (т.е.I_OUT) при 1500мА?
| Konsole 2 Konsole позволяет эффективно выполнять повседневную работу за один раз, не упуская несколько приятных дополнений | Размер: 2,1 МБ Загрузить сейчас | |
| часы время текстовый редактор системные часы | ||
| CornerstoneCalc Полезный калькулятор с несколькими удобными функциями | Размер: 69.65MB Загрузить сейчас | |
| калькулятор вычислить Конвертер единиц вычисления | ||
| EBAS калькулятор реакций универсальный химический балансировщик уравнений и калькулятор стехиометрии | Размер: 758 KB Загрузить сейчас | |
| балансировщик тегов Универсальный балансировщик белого Калькулятор | ||
| Gaviri Universal SearchOS Gaviri Universal SearchOS — ранее Gaviri PocketSearch — это универсальная поисковая система для всех ваших настольных, мобильных и сетевых нужд.Universal SearchOS дает вам интегрированный поиск для поиска fi | Размер: 3,74 МБ Загрузить сейчас | |
| универсальный вектор Универсальный универсальный универсальный мессенджер универсальный IM | ||
Universal Combat Gold Universal Combat Gold является автономным дополнением до названия оригинальной игры Universal Combat, выпущенной в 2004 году. | ||