Pretvarač napona na MC34063. IC MC34063 sklopni krug Pretvarač napona na mc34063

Kada se programer bilo kojeg uređaja suoči s pitanjem "Kako dobiti pravi napon?", Odgovor je obično jednostavan - linearni stabilizator. Njihova nedvojbena prednost je niska cijena i minimalno vezivanje. Ali osim ovih prednosti, oni imaju nedostatak - jako zagrijavanje. Puno dragocjene energije, linearni stabilizatori pretvaraju u toplinu. Stoga uporaba takvih stabilizatora u uređajima s baterijskim napajanjem nije poželjna. Ekonomičniji su DC-DC pretvarači. O njima će se raspravljati.

Pogled straga:

O principima rada već je sve rečeno prije mene, pa se na ovome neću zadržavati. Samo da kažem da su takvi pretvarači Step-UP (povećanje) i Step-Down (spuštanje). Naravno, zanima me ovo drugo. Na gornjoj slici možete vidjeti što se dogodilo. Krugove pretvarača pažljivo sam nacrtao iz podatkovne tablice :-) Počnimo s Step-Down pretvaračem:

Kao što vidite, ništa teško. Otpornici R3 i R2 tvore razdjelnik iz kojeg se napon uklanja i dovodi do povratne veze mikro kruga MC34063. Sukladno tome, promjenom vrijednosti ovih otpornika možete promijeniti napon na izlazu pretvarača. Otpornik R1 služi za zaštitu mikro kruga od kvara u slučaju kratkog spoja. Ako umjesto njega zalijepite kratkospojnik, tada će zaštita biti onemogućena i krug može ispuštati čarobni dim na kojem radi sva elektronika. :-) Što je veći otpor ovog otpornika, pretvarač može dati manju struju. Sa svojim otporom od 0,3 ohma, struja neće premašiti pola ampera. Usput, svi ovi otpornici se mogu izračunati po meni. Pripremio sam gas, ali nitko ne brani da ga sam navijem. Glavno da je bio na pravoj struji. Dioda je također bilo koja Schottky i također za željenu struju. U ekstremnim slučajevima možete paralelizirati dvije diode male snage. Naponi kondenzatora nisu prikazani na dijagramu, moraju se odabrati na temelju ulaznog i izlaznog napona. Bolje je uzeti s dvostrukom marginom.
Step-UP pretvarač ima manje razlike u svom krugu:

Zahtjevi za detalje isti su kao za Step-Down. Što se tiče kvalitete rezultirajućeg napona na izlazu, on je prilično stabilan i valovitost je, kako kažu, mala. (Ne mogu reći o valovima, jer još nemam osciloskop). Pitanja, prijedlozi u komentarima.

Prije nekog vremena već sam objavio recenziju u kojoj sam pokazao kako napraviti PWM stabilizator koristeći KREN5. Zatim sam spomenuo jedan od najčešćih i vjerojatno najjeftinijih DC-DC pretvaračkih kontrolera. Čip MC34063.
Danas ću pokušati dopuniti prethodnu recenziju.

Općenito, ovaj se čip može smatrati zastarjelim, ali unatoč tome uživa zasluženu popularnost. Uglavnom zbog niske cijene. Još uvijek ih ponekad koristim u svojim raznim rukotvorinama.
Zato sam odlučio sebi kupiti stotinu ovih mikruha. Koštali su me 4 dolara, sada koštaju 3,7 dolara za sto kod istog prodavača, što je samo 3,7 centi po komadu.
Možete ga naći jeftinije, ali ja sam ih naručio kao kit za ostale dijelove (recenzije punjača za litijsku bateriju i stabilizatora struje za svjetiljku). Tu je i četvrta komponenta, koju sam naručio na istom mjestu, ali o tome drugom prilikom.

Pa, vjerojatno sam se već umorio od dugog uvoda, pa ću prijeći na recenziju.
Odmah ću vas upozoriti, bit će puno svih vrsta fotografija.
Sve je došlo u vrećicama, zamotano u foliju s mjehurićima. Takva hrpa :)

Sami mikro krugovi su uredno upakirani u vrećicu sa zasunom, na koji je zalijepljen komad papira s imenom. Napisano rukom, ali mislim da neće biti problema s prepoznavanjem natpisa.

Ove mikro krugove proizvode različiti proizvođači i također su različito označeni.
MC34063
KA34063
UCC34063
itd.
Kao što vidite, samo se prva slova mijenjaju, brojevi ostaju nepromijenjeni, stoga se obično naziva jednostavno 34063.
Ja sam dobio prve, MC34063.

Fotografija pored iste mikruhe, ali od drugog proizvođača.
Praćeni se razlikuje po jasnijoj markaciji.

Ne znam što bih još recenzirao, pa ću prijeći na drugi dio recenzije, onaj kognitivni.
DC-DC pretvarači se koriste na mnogim mjestima, sada je vjerojatno teško pronaći elektronički uređaj gdje ih nema.

Postoje tri glavne sheme pretvorbe, sve su opisane u 34063, kao iu njegovoj primjeni iu drugom.
Svi opisani krugovi nemaju galvansku izolaciju. Također, ako pažljivo pogledate sva tri strujna kruga, primijetit ćete da su vrlo slični i da se razlikuju u preraspodjeli triju komponenti, induktora, diode i prekidača napajanja.

Najčešći prvi.
Step-down ili buck PWM pretvarač.
Koristi se tamo gdje je potrebno smanjiti napon, i to s maksimalnom učinkovitošću.
Ulazni napon je uvijek veći od izlaznog, obično najmanje 2-3 volta, što je veća razlika, to bolje (unutar razumnih granica).
U ovom slučaju, struja na ulazu je manja nego na izlazu.
Takav sklop se često koristi na matičnim pločama, iako su pretvarači tamo obično višefazni i sa sinkronim ispravljanjem, ali bit ostaje ista, Step-Down.

U ovom krugu, induktor akumulira energiju kada je ključ otvoren, a nakon što je ključ zatvoren, napon preko induktora (zbog samoindukcije) puni izlazni kondenzator

Sljedeća shema koristi se malo rjeđe od prve.
Često se može naći u Power-banku, gdje se stabiliziranih 5 volti dobiva iz napona baterije od 3-4,2 volta.
Korištenjem takvog kruga možete dobiti više od 5 volti, ali imajte na umu da što je veća razlika u naponu, to je pretvaraču teže raditi.
Postoji i jedna ne baš ugodna značajka ovog rješenja, izlaz se ne može onemogućiti "programski". Oni. baterija je uvijek spojena na izlaz preko diode. Također, u slučaju kratkog spoja, struja će biti ograničena samo unutarnjim otporom opterećenja i baterije.
Za zaštitu od toga koriste se osigurači ili dodatni ključ za napajanje.

Kao i prošli put, kada je prekidač za napajanje otvoren, energija se prvo akumulira u induktoru, nakon zatvaranja ključa, struja u induktoru mijenja polaritet i, zbrajajući napon baterije, ide na izlaz kroz diodu.
Izlazni napon takvog sklopa ne može biti manji od ulaznog napona minus pad diode.
Struja na ulazu je veća nego na izlazu (ponekad značajno).

Treća shema se koristi prilično rijetko, ali bilo bi pogrešno ne uzeti u obzir.
Ovaj sklop ima napon obrnutog polariteta na izlazu nego na ulazu.
Zove se invertirajući pretvarač.
U načelu, ovaj sklop može povećati i smanjiti napon u odnosu na ulaz, ali zbog prirode sklopa, često se koristi samo za napone veće ili jednake ulazu.
Prednost ovog sklopa je mogućnost isključivanja izlaznog napona zatvaranjem prekidača napajanja. Prva shema može učiniti isto.
Kao iu prethodnim shemama, energija je pohranjena u induktoru, a nakon zatvaranja sklopke za napajanje ulazi u opterećenje kroz obrnutu diodu.

Kada sam smišljao ovu recenziju, nisam znao što odabrati kao primjer.
Bilo je opcija napraviti step-down konverter za PoE ili step-up konverter za napajanje LED-a, ali nekako je sve to bilo nezanimljivo i potpuno dosadno.
Ali prije nekoliko dana prijatelj me nazvao i zamolio me da mu pomognem riješiti problem.
Bilo je potrebno postići stabilizirani izlazni napon, bez obzira da li je ulaz veći ili manji od izlaza.
Oni. Trebao mi je buck-boost pretvarač.
Topologija ovih pretvarača naziva se (Single-ended primary-inductor converter).
Još nekoliko dobrih dokumenata o ovoj topologiji. , .
Krug ove vrste pretvarača je znatno kompliciraniji i sadrži dodatni kondenzator i induktor.

Ovako sam se odlučio na to

Na primjer, odlučio sam napraviti pretvarač koji može proizvoditi stabiliziranih 12 volti s ulaznim fluktuacijama od 9 do 16 volti. Istina, snaga pretvarača je mala, jer se koristi ugrađeni ključ mikro kruga, ali rješenje je prilično učinkovito.
Ako pojačaš strujni krug, stavi dodatni tranzistor s efektom polja, prigušnice za veću struju itd. tada takva shema može pomoći u rješavanju problema napajanja 3,5-inčnog tvrdog diska u automobilu.
Također, takvi pretvarači mogu pomoći u rješavanju problema dobivanja, koji je već postao popularan, napona od 3,3 volta iz jedne litijske baterije u rasponu od 3-4,2 volta.

Ali prvo pretvorimo uvjetnu shemu u glavnu.

Nakon toga ćemo ga pretvoriti u trag, ali nećemo sve isklesati na pločici.

Pa, sljedeće ću preskočiti korake opisane u jednom od mojih, gdje sam pokazao kako napraviti tiskanu pločicu.
Kao rezultat, dobiven je mali šal, dimenzije ploče su 28x22,5, debljina nakon brtvljenja dijelova je 8 mm.

Prekopao po kući razne razne detalje.
Gušnice sam imao u jednoj od recenzija.
Otpornici su uvijek tu.
Kondenzatori su djelomično, a djelomično ispali iz različitih uređaja.
Zalemio sam 10uF keramiku sa starog hard diska (ima ih i na pločama monitora), aluminijski SMD sam uzeo sa starog CD-ROM-a.

Zalemio sam šal, ispalo je nekako uredno. Trebao sam se slikati na nekakvoj kutiji šibica, ali sam zaboravio. Dimenzije ploče su otprilike 2,5 puta manje od kutije šibica.

Ploča je bliže, pokušao sam složiti ploču gušće, nema baš puno slobodnog prostora.
Otpornik od 0,25 Ohma formiran je od četiri paralelna otpornika od 1 Ohma u 2 kata.

Ima dosta fotki pa sam stavio pod spojler

Provjerio sam ga u četiri raspona, ali se slučajno pokazalo u pet, nisam se tome opirao, već sam jednostavno napravio još jednu fotografiju.
Nisam imao otpornik od 13KΩ, morao sam ga lemiti na 12, tako da je izlazni napon pomalo podcijenjen.
Ali budući da sam napravio ploču samo da provjerim mikro krug (odnosno, sama ploča za mene više nema nikakvu vrijednost) i napišem recenziju, nisam se trudio.
Opterećenje je bila žarulja sa žarnom niti, struja opterećenja bila je oko 225 mA

Ulaz 9 volti, izlaz 11,45

Na ulazu 11 volti, na izlazu 11,44.

13 volti na ulazu, isto 11,44 na izlazu

Na ulazu 15 volti, na izlazu opet 11,44. :)

Nakon toga sam razmišljao o završetku, ali budući da je krug pokazivao raspon do 16 volti, odlučio sam ga provjeriti na 16.
Na ulazu 16.28, na izlazu 11.44


Kako sam se dočepao digitalnog osciloskopa, odlučio sam snimiti oscilograme.

Sakrio sam ih i ispod spojlera, jer ih ima dosta

Ovo je naravno igračka, snaga pretvarača je smiješna, iako korisna.
Ali prijatelju sam pokupio još nekoliko na Aliexpressu.
Možda će netko biti koristan.

Za napajanje prijenosne elektroničke opreme kod kuće često se koriste mrežni izvori napajanja. Ali to nije uvijek prikladno, jer na mjestu korištenja ne postoji uvijek besplatna električna utičnica. A ako trebate imati nekoliko različitih izvora energije?

Jedna od ispravnih odluka je izrada univerzalnog napajanja. A kao vanjski izvor napajanja koristite, posebno, USB priključak osobnog računala. Nije tajna da standardni osigurava napajanje vanjskih elektroničkih uređaja s naponom od 5 V i strujom opterećenja ne većom od 500 mA.

Ali, nažalost, za normalan rad većine prijenosnih elektroničkih uređaja potrebno je 9 ili 12 V. Specijalizirani mikro krug pomoći će u rješavanju problema pretvarač napona na MC34063, što će uvelike olakšati proizvodnju s potrebnim parametrima.

Strukturni dijagram mc34063 pretvarača:

MC34063 Radna ograničenja

Opis sklopa pretvarača

Ispod je shematski dijagram opcije napajanja koja vam omogućuje da dobijete 9V ili 12V iz 5V USB priključka na vašem računalu.

Krug se temelji na specijaliziranom mikro krugu MC34063 (njegov ruski kolega K1156EU5). MC34063 pretvarač napona je elektronički upravljački krug za DC/DC pretvarač.

Ima referentni napon s kompenziranom temperaturom (RTF), oscilator s varijabilnim radnim ciklusom, komparator, krug za ograničavanje struje, izlazni stupanj i sklopku visoke struje. Ovaj čip je posebno napravljen za korištenje u boost, buck i invertnim elektroničkim pretvaračima s najmanjim brojem elemenata.

Izlazni napon dobiven kao rezultat rada postavljaju dva otpornika R2 i R3. Izbor je napravljen na temelju toga da na ulazu komparatora (pin 5) treba postojati napon jednak 1,25 V. Otpor otpornika za krug možete izračunati pomoću jednostavne formule:

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

Poznavajući potrebni izlazni napon i otpor otpornika R3, prilično je lako odrediti otpor otpornika R2.

Budući da je izlazni napon određen, možete uvelike poboljšati krug uključivanjem prekidača u krug koji vam omogućuje primanje svih vrsta vrijednosti prema potrebi. Ispod je varijanta pretvarača MC34063 za dva izlazna napona (9 i 12 V)

Objavljeno 16.09.2011

Trebao sam dobiti 5 V iz višeg napona (a potom i 3,3 V). Istovremeno je bilo potrebno osigurati učinkovitost, budući da je baterija izvor energije i njezino punjenje nije beskonačno. Također neće biti prilike organizirati hladnjak, krug će biti zapečaćen. Linearni regulatori napona kao npr LM7805 a njima slični tu neće pomoći. Potreban vam je pretvarač impulsa (DC-DC Converter), tj. silazni pretvarač napona. Prednosti pulsnog pretvarača su očite - visoka učinkovitost, ne zahtijeva hladnjak (barem, ako se zagrijavaju, onda ne toliko kao linearni pretvarači).
Na primjer, postoje mnogi specijalizirani sklopovi LM2574, LM2594, LM267x, LT1073, L4971, ST1S03, AS1333, ST1S03, ST1S06, ST1S09, ST1S10, ST1S12 (ST1Sxx- vrlo vrijedna serija). Postoje u različitim paketima za različite izlazne napone i struje. Cijena takvih čipova je oko 3 eura, ali trebam pouzdano i jeftino rješenje. Čip MC34063- ovo je ono što nam sada treba. MC34063 vrlo uobičajeno, možete kupiti bez problema. Cijena je samo od 0,2 eura! Radi s naponom od 3 do 40 volti, maksimalnom strujom 1.5A, frekvencijom pretvorbe 100KHz. Usput, na njegovoj osnovi moguće je sastaviti pretvarač pojačanja (vidi također ""), ali sada ćemo se baviti pretvaračem sniženja.

Shema je preuzeta iz dokumentacije. Nisam imao granični otpornik od 0,33 ohma (Rsc), uklonio sam ga na vlastitu odgovornost i rizik. Schottky dioda stavi onu koja je bila. Vrijednosti ulaznih i izlaznih kondenzatora također su različite. Za prvu opciju testa, to će učiniti, ali bolje je ne štedjeti na ovome. Ovako je ispao šal:

Na fotografiji je prikazan impulsni pretvarač s izlaznim naponom od 3,3 V. Vrijednosti otpornika su R1=5,1KΩ, R2=10KΩ.
Prema dokumentaciji MC34063 maksimalna sklopna struja je 1,5A. Nisam morao učitati više od 0,2 A, tako da vam ne mogu reći "praktični strop".
Ali s takvim opterećenjem pri ulaznom naponu od 12 V, svi elementi kruga ostaju hladni.
Ovdje možete koristiti obrazac za izračun parametara strujnog kruga: http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml

Vidi također:

Vrlo često se postavlja pitanje kako dobiti napon potreban za strujni krug, imajući izvor s naponom drugačijim od potrebnog napona. Takvi se zadaci dijele na dva: kada: potrebno je smanjiti ili povećati napon na navedeni. Ovaj članak će razmotriti prvu opciju.

U pravilu se može koristiti linearni stabilizator, ali će imati velike gubitke snage, jer. pretvorit će razliku u naponu u toplinu. Ovdje u pomoć dolaze pretvarači impulsa. Pozivamo vašu pozornost na jednostavan i kompaktan pretvarač na MC34063.

Ovaj čip je vrlo svestran, može implementirati step-down, step-up i invertirajuće pretvarače s maksimalnom unutarnjom strujom do 1,5 A. Ali u članku se razmatra samo pretvarač dolara, o ostalom će se raspravljati kasnije.

Dimenzije dobivenog pretvarača su 21x17x11 mm. Takve su se dimenzije pokazale zahvaljujući korištenju i izlaznih i SMD dijelova. Pretvarač sadrži samo 9 dijelova.

Dijelovi u krugu su ocijenjeni za 5V sa strujnim ograničenjem od 500mA, s valovitošću od 43kHz i 3mV. Ulazni napon može biti od 7 do 40 volti.

Razdjelnik otpornika za R2 i R3 odgovoran je za izlazni napon, ako se zamijene otpornikom za podešavanje negdje oko 10 kOhm, tada će biti moguće postaviti potrebni izlazni napon. Otpornik R1 je odgovoran za ograničavanje struje. Kondenzator C1 i zavojnica L1 odgovorni su za frekvenciju valovitosti, kondenzator C3 odgovoran je za razinu valovitosti. Dioda se može zamijeniti s 1N5818 ili 1N5820. Za izračun parametara strujnog kruga postoji poseban kalkulator - http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml, gdje samo trebate postaviti potrebne parametre, također može izračunati krugove i parametre pretvarača dvije vrste nisu uzete u obzir.

Izrađene su 2 tiskane ploče: lijevo - s razdjelnikom napona na razdjelniku napona, izrađenim na dva otpornika veličine 0805, desno - s promjenjivim otpornikom 3329H-682 6,8 kOhm. Mikro krug MC34063 u DIP paketu, ispod njega su dva tantalska kondenzatora veličine D. Kondenzator C1 je veličine 0805, izlazna dioda, otpornik za ograničenje struje R1 je pola vata, pri niskim strujama, manjim od 400 mA, možete staviti manju snagu otpornik. Induktivitet CW68 22uH, 960mA.

Valovi valova, Rlimit = 0,3 ohma

Ovi valni oblici pokazuju valove: lijevo - bez opterećenja, desno - s opterećenjem mobitela, granični otpornik od 0,3 ohma, dolje s istim opterećenjem, ali granični otpornik od 0,2 ohma.

Valni oblik valovitosti, R granica = 0,2 ohma

Uzete karakteristike (nisu izmjereni svi parametri), pri ulaznom naponu od 8,2 V.

Ovaj adapter napravljen je za punjenje mobilnog telefona i napajanje digitalnih sklopova u pokretu.

U članku je prikazana ploča s promjenjivim otpornikom kao razdjelnikom napona, ja ću na nju staviti odgovarajući krug, razlika od prvog kruga je samo u razdjelniku.