Mc34063: схема включения, особенности работы, простые устройства
Содержание:
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.
Datasheets
Datasheet
PDF, 1.2 Мб
Выписка из документа
MC34063A, MC33063A, SC34063A, SC33063A, NCV33063A 1.5 A, Step-Up/Down/ Inverting Switching RegulatorsThe MC34063A Series is a monolithic control circuit containing the primary functions required for DC-to-DC converters. These devices consist of an internal temperature compensated reference, comparator, controlled duty cycle oscillator with an active current limit circuit, driver and high current output switch. This series was specifically designed to be incorporated in Step-Down and Step-Up and Voltage-Inverting applications with a minimum number of external components. Refer to Application Notes AN920A/D and AN954/D for additional design information.Features http://onsemi.com MARKING DIAGRAMS8 3×063 ALYWA G 8 1 SOIC-8 D SUFFIX CASE 751 1 8 Operation from 3.0 V to 40 V Input Low Standby Current Current Limiting Output Switch Current to 1.5 A Output Voltage Adjustable Frequency Operation to 100 kHz Precision 2% Reference Pb-Free Packages are Available8 1 Drive 8 Collector S Q 7 R 100 Ipk Oscillator CT 6 VCC Comparator + Comparator 5 Inverting Input (Bottom View) This device contains 79 active transistors. 1.25 V Reference Regulator 4 GND 3 1 Timing Capacitor x A L, WL Y, YY W, WW G or G Q2 Q1 2 Switch Emitter 1 Switch Collector 1 8 3x063V ALYWA G 3x063AP1 AWL YYWWG PDIP-8 P, P1 SUFFIX CASE 626 1 8 33063AVP AWL YYWWG 1 Ipk Sense DFN8 CASE 488AF 33063 ALYWA G = 3 or 4 = Assembly Location = Wafer Lot = Year = Work Week = Pb-Free Package Figure 1. Representative Schematic Diagram ORDERING INFORMATIONSee detailed ordering and shipping information in the package dimensions section on page 12 of this data sheet. Semiconductor Components Industries, LLC, 2010 August, 2010 -Rev. 23 1 Publication Order Number: MC34063A/D MC34063A, MC33063A, SC34063A, SC33063A, NCV33063A Switch Collector Switch Emitter Timing Capacitor GND 2 3 4 (Top View) 7 6 5 Ipk Sense VCC Comparator Inverting Input Switch Emitter Timing Capacitor GND EP Flag (Top View) Figure 2. Pin Connections MAXIMUM RATINGSRating Power Supply Voltage Comparator Input Voltage Range Switch Collector Voltage Switch Emitter Voltage (VPin 1 = 40 V) Switch Collector to Emitter Voltage Driver Collector Voltage Driver Collector Current (Note 1) Switch Current Power Dissipation and Thermal Characteristics Plastic Package, P, P1 Suffix TA = 25°C Thermal Resistance SOIC Package, D Suffix TA = 25°C Thermal Resistance DFN Package TA = 25°C Thermal Resistance Operating Junction Temperature Operating Ambient Temperature Range MC34063A, SC34063A MC33063AV, NCV33063A MC33063A, SC33063A Storage Temperature Range Tstg P …
Sample &Buy ProductFolder Support &Community Tools &Software TechnicalDocuments MC33063A, MC34063ASLLS636N – DECEMBER 2004 – REVISED JANUARY 2015 MC3x063A 1.5-A Peak Boost/Buck/Inverting Switching Regulators1 Features 3 Description The MC33063A and MC34063A devices are easy-touse ICs containing all the primary circuitry needed forbuilding simple DC-DC converters. These devicesprimarily consist of an internal temperaturecompensated reference, a comparator, an oscillator,a PWM controller with active current limiting, a driver,and a high-current output switch. Thus, the devicesrequire minimal external components to buildconverters in the boost, buck, and invertingtopologies. 1 Wide Input Voltage Range: 3 V to 40 VHigh Output Switch Current: Up to 1.5 AAdjustable Output VoltageOscillator Frequency Up to 100 kHzPrecision Internal Reference: 2%Short-Circuit Current LimitingLow Standby Current 2 Applications The MC33063A device is characterized for operationfrom –40В°C to 85В°C, while the MC34063A device ischaracterized for operation from 0В°C to 70В°C. Blood Gas Analyzers: Portable …
Типовая схема включения
Чтобы запустить контроллер достаточно обеспечить несколько условий, реализовать которые можно, имея в кармане пару конденсаторов, индуктивность, диод и несколько резисторов. Схема подключения контроллера зависит от требований, которые будут предъявлены к ней. Если необходимо изготовить ШИМ-стабилизатор, что довольно часто применяется на практике. Схема работает исключительно на понижение выходного напряжения, которое зависит от отношения сопротивлений, включенных в обратной связи. Выходное напряжение формируется делителем в соотношении 1:3 и поступает на вход внутреннего компаратора.
Типовая схема включения состоит из следующих компонентов:
- 3 резистора;
- диод;
- 3 конденсатора;
- индуктивность.
Рассматривая схему на понижение напряжения или его стабилизации можно увидеть, что она оснащена глубокой обратной связью и достаточно мощным выходным транзистором, который прямотоком пропускает через себя напряжение.
MC34063 повышающий преобразователь
Например я данную микросхему использовал чтобы получить 12 В питание интерфейсного модуля от ноутбучного порта USB (5 В), таким образом интерфейсный модуль работал когда работал ноутбук ему не нужен был свой источник бесперебойного питания. Также имеет смысл использовать микросхему для питания контакторов, которым нужно более высокое напряжение, чем другим частям схемы. Хотя MC34063 выпускается давно, но возможность работы от 3 В, позволяет её использовать в стабилизаторах напряжения питающихся от литиевых аккумуляторов. Рассмотрим пример повышающего преобразователя из документации. Эта схема рассчитана на входное напряжение 12 В, выходное — 28 В при токе 175мА.
- C1 – 100 мкФ 25 В;
- C2 – 1500 пФ;
- C3 – 330 мкФ 50 В;
- DA1 – MC34063A;
- L1 – 180 мкГн;
- R1 – 0,22 Ом;
- R2 – 180 Ом;
- R3 – 2,2 кОм;
- R4 – 47 кОм;
- VD1 – 1N5819.
В данной схеме ограничение входного тока задается резистором R1, выходное напряжение определяется соотношением резистором R4 и R3.
Другие режимы работы
Кроме режимов работы на понижение и стабилизацию, также довольно часто применяется повышающий. Схема подключения отличается тем, что индуктивность находится не на выходе. Через нее протекает ток в нагрузку при закрытом ключе, который отпираясь, подаёт на нижний вывод индуктивности отрицательное напряжение.
Диод, в свою очередь, обеспечивает разряд индуктивности на нагрузку в одном направлении. Поэтому при открытом ключе на нагрузке формируется 12 В от источника питания и максимальный ток, а при закрытом на выходном конденсаторе оно повышается до 28В. КПД схемы на повышение составляет как минимум 83%. Схемной особенностью при работе в таком режиме является плавное включение выходного транзистора, что обеспечивается ограничением тока базы посредством дополнительного резистора, подключенного к 8 выводу МС. Тактовая частота работы преобразователя задаётся конденсатором небольшой ёмкости, преимущественно 470пФ, при этом она составляет 100кГц.
Выходное напряжение определяется по следующей формуле:
Используя вышеуказанную схему включения микросхемы МС34063А, можно изготовить повышающий преобразователь напряжения с питанием от USB до 9, 12 и более вольт в зависимости от параметров резистора R3. Чтобы провести детальный расчет характеристик устройства, можно воспользоваться специальным калькулятором. Если R2 составляет 2,4кОм, а R3 15кОм, то схема будет преобразовать 5В в 12В.
Описание микросхемы
Стабилизация и преобразование напряжения — это немаловажная функция, которая используется во многих устройствах. Это всевозможные регулируемые источники питания, преобразующие схемы и высококачественные встраиваемые блоки питания. Большинство бытовой электроники сконструированного именно на этой МС, потому что она имеет высокие рабочие характеристики и без проблем коммутирует достаточно большой ток.
MC34063 имеет встроенный осциллятор, поэтому для работы устройства и старта преобразования напряжения в различные уровни достаточно обеспечить начальное смещение путем подключения конденсатора ёмкостью 470пФ. Этот контроллер пользуется огромной популярностью среди большого количества радиолюбителей. Микросхема хорошо работает во многих схемах. А имея несложную топологию и простое техническое устройство, можно легко разобраться с принципом ее работы.
Как ШИМ рассматривать этот контроллер не стоит, так как в нем отсутствует немаловажный компонент – устройство коррекции ошибки. Из-за чего на выходе микросхемы может возникать погрешность. А для исключения ошибки на выходе рекомендуется подключать хотя бы простой LC-фильтр. Также она является одной из самых доступных в ценовом диапазоне, поэтому большинство полезных устройств сконструированы именно на этом контроллере.
Микросхема имеет небольшой запас по мощности, поэтому в критических режимах она вполне сможет выстоять, но кратковременно. Поэтому при разработке любых устройств на базе этого ШИМ следует грамотно выбирать параметры компонентов и производить расчет MC34063 в соответствии с режимами работы. А чтобы облегчить процесс расчета параметров устройств на базе этой интегральной схемы, можно воспользоваться mc34063 калькулятором.
Buck Calc
Buck Calc — это удобная программа понижающего преобразователя напряжения (buck-конвертор). Расчеты производятся согласно статье «Buck-Converter Design Demystified». Также в программу добавлена возможность расчета числа витков и индукции насыщения для катушки индуктивности с торроидальным сердечником (вводится желаемое значение индуктивности).
2 пользователь(ей) активно (2 пользователь(ей) просматривают Профиль)
Участников: 0 Гостей: 2
- Adobe Photoshop CS4 ( 29.09.2012 , 287 )
- Ulead V >17.06.2012 , 237 )
- Прислано новостей: 0
- Комментарии: 0
MC34063A. Калькулятор DC-DC преобразователя.
Этот калькулятор позволяет вычислить параметры импульсного DC-DC преобразователя на MC34063A. Калькулятор умеет рассчитывать повышающие, понижающие и инвертирующие преобразователи на широкодоступной микросхеме mc33063 (она-же mc34063). На экран выводятся данные частотозадающего конденсатора, максимальный ток, индуктивность катушки, сопротивление резисторов. Резисторы выбираются из ближайших стандартных значений так, чтобы выходное напряжение наиболее близко соотвествовало требуемому значению.
Ct – емкость частотнозадающего конденсатора преобразователя. Ipk – пиковый ток через индуктивность. На этот ток должна быть расчитанна индуктивность. Rsc – резистор который отключит микросхему при превышении тока. Lmin – минимальная индуктивность катушки. Меньше этого номинала брать нельзя. Co – конденсатор фильтра. Чем он больше тем меньше пульсаций, должен быть LOW ESR типа. R1, R2 – делитель напряжения который задает 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 3 — 40 вольт, а ток Ipk не должен превышать 1.5А 
Схема включения на понижение напряжения и стабилизации
Из схемы видно, что ток в выходном транзисторе ограничивается резистором R1, а времязадающим компонентов для установки необходимой частоты преобразования является конденсатор C2. Индуктивность L1 накапливает в себе энергию при открытом транзисторе, а по его закрытию разряжается через диод на выходной конденсатор. Коэффициент преобразования зависит от соотношения сопротивлений резисторов R3 и R2.
ШИМ-стабилизатор работает в импульсном режиме:
При открытии биполярного транзистора индуктивность набирает энергию, которая затем накапливается на выходной ёмкости. Такой цикл повторяется постоянно, обеспечивая стабильный выходной уровень. При условии наличия на входе микросхемы напряжения 25В на ее выходе оно составит 5 В с максимальным выходным током до 500мА.
Напряжение можно увеличить путем изменения типа отношения сопротивлений в цепи обратной связи, подключенной к входу. Также он используется в качестве разрядного диода в момент действия обратной ЭДС, накопленной в катушке в момент ее заряда при открытом транзисторе.
Применяя такую схему на практике, можно изготовить высокоэффективный понижающий преобразователь. При этом микросхема не потребляет избыток мощности, которая выделяется при снижении напряжения до 5 или 3,3 В. Диод предназначен для обеспечения обратного разряда индуктивности на выходной конденсатор.
Импульсный режим понижения напряжения позволяет значительно экономить заряд батареи при подключении устройств с низким потреблением. Например, при использовании обычного параметрического стабилизатора на его нагрев во время работы уходило по меньшей мере до 50% мощности
А что тогда говорить, если потребуется выходное напряжение в 3,3 В? Такой понижающий источник при нагрузке в 1 Вт будет потреблять все 4 Вт, что немаловажно при разработке качественных и надёжных устройств
Как показывает практика применения MC34063, средний показатель потерь мощности снижается как минимум до 13%, что стало важнейшим стимулом для ее практической реализации для питания всех низковольтных потребителей. А учитывая широтно-импульсный принцип регулирования, то и нагреваться микросхема будет незначительно. Поэтому для ее охлаждения не потребуется радиаторов. Средний КПД такой схемы преобразования составляет не менее 87%.
Регулирование напряжения на выходе микросхемы осуществляется за счёт резистивного делителя. При его превышении выше номинального на 1,25В компоратор переключает триггер и закрывает транзистор. В этом описании рассмотрена схема на понижение напряжения с выходным уровнем 5В. Чтобы изменить его, повысить или уменьшить, необходимо будет изменить параметры входного делителя.
Для ограничения тока коммутационного ключа применяется входной резистор. Рассчитываемый как отношение входного напряжения к сопротивлению резистора R1. Чтобы организовать регулируемый стабилизатор напряжения к 5 выводу микросхемы подключается средняя точка переменного резистора. Один вывод к общему проводу, а второй к питанию. Работает система преобразования в полосе частот 100кГц, при изменении индуктивности она может быть изменена. При уменьшении индуктивности повышается частота преобразования.
Корпус / Упаковка / Маркировка
| MC34063AD | MC34063ADE4 | MC34063ADG4 | MC34063ADR | MC34063ADRE4 | MC34063ADRG4 | MC34063ADRJR | MC34063ADRJRG4 | MC34063AP | MC34063APE4 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pin | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Package Type | D | D | D | D | D | D | DRJ | DRJ | P | P |
| Industry STD Term | SOIC | SOIC | SOIC | SOIC | SOIC | SOIC | WSON | WSON | PDIP | PDIP |
| JEDEC Code | R-PDSO-G | R-PDSO-G | R-PDSO-G | R-PDSO-G | R-PDSO-G | R-PDSO-G | S-PDSO-N | S-PDSO-N | R-PDIP-T | R-PDIP-T |
| Package QTY | 75 | 75 | 75 | 2500 | 2500 | 1000 | 1000 | 50 | 50 | |
| Carrier | TUBE | TUBE | TUBE | LARGE T&R | LARGE T&R | LARGE T&R | LARGE T&R | TUBE | TUBE | |
| Маркировка | M34063A | M34063A | M34063A | M34063A | M34063A | ZYF | ZYF | MC34063AP | MC34063AP | |
| Width (мм) | 3.91 | 3.91 | 3.91 | 3.91 | 3.91 | 3.91 | 4 | 4 | 6.35 | 6.35 |
| Length (мм) | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 4 | 4 | 9.81 | 9.81 |
| Thickness (мм) | 1.58 | 1.58 | 1.58 | 1.58 | 1.58 | 1.58 | .67 | .67 | 3.9 | 3.9 |
| Pitch (мм) | 1.27 | 1.27 | 1.27 | 1.27 | 1.27 | 1.27 | .8 | .8 | 2.54 | 2.54 |
| Max Height (мм) | 1.75 | 1.75 | 1.75 | 1.75 | 1.75 | 1.75 | .8 | .8 | 5.08 | 5.08 |
| Mechanical Data |
Application Notes
-
Application of the MC34063 Switching Regulator (Rev. B)
PDF, 169 Кб, Версия: B, Файл опубликован: 6 ноя 2007This application report provides the features that are necessary to implement dc-to-dc fixed-frequency schemes with a minimum number of external components using the MC34063. This device represents significant advancements in ease of use with highly efficient and, yet, simple switching regulators. The use of switching regulator is becoming more pronounced over that of linear regulators, because of
-
Adding shutdown feature to MC33063A, MC34063A switching regulators
PDF, 228 Кб, Файл опубликован: 5 фев 2013
Параметры
| Parameters / Models | MC34063AD | MC34063ADE4 | MC34063ADG4 | MC34063ADR | MC34063ADRE4 | MC34063ADRG4 | MC34063ADRJR | MC34063ADRJRG4 | MC34063AP | MC34063APE4 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Approx. Price (US$) | 0.17 | 1ku | |||||||||
| Duty Cycle(Max), % | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | |
| Duty Cycle(Max)(%) | 80 | |||||||||
| Iq(Typ), мА | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
| Iq(Typ)(mA) | 4 | |||||||||
| Рабочий диапазон температур, C | от 0 до 70 | от 0 до 70 | от 0 до 70 | от 0 до 70 | от 0 до 70 | от 0 до 70 | от 0 до 70 | от 0 до 70 | от 0 до 70 | |
| Operating Temperature Range(C) | 0 to 70 | |||||||||
| Package Group | SOIC | SOIC | SOIC | SOIC | SOIC | SOIC | SON | SON | PDIP | PDIP |
| Rating | Catalog | Catalog | Catalog | Catalog | Catalog | Catalog | Catalog | Catalog | Catalog | Catalog |
| Special Features | N/A | N/A | N/A | N/A | N/A | N/A | N/A | N/A | N/A | |
| Switch Current Limit(Min), A | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |
| Switch Current Limit(Min)(A) | 1.5 | |||||||||
| Switch Current Limit(Typ), A | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |
| Switch Current Limit(Typ)(A) | 1.5 | |||||||||
| Switching Frequency(Max), kHz | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| Switching Frequency(Max)(kHz) | 100 | |||||||||
| Topology | Boost,Buck,Flyback,Forward,Inverting,SEPIC | Boost,Buck,Flyback,Forward,Inverting,SEPIC | Boost,Buck,Flyback,Forward,Inverting,SEPIC | Boost,Buck,Flyback,Forward,Inverting,SEPIC | Boost,Buck,Flyback,Forward,Inverting,SEPIC | BoostBuckFlybackForwardInvertingSEPIC | Boost,Buck,Flyback,Forward,Inverting,SEPIC | Boost,Buck,Flyback,Forward,Inverting,SEPIC | Boost,Buck,Flyback,Forward,Inverting,SEPIC | Boost,Buck,Flyback,Forward,Inverting,SEPIC |
| Тип | Converter | Converter | Converter | Converter | Converter | Converter | Converter | Converter | Converter | Converter |
| Vin(Max), В | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | |
| Vin(Max)(V) | 40 | |||||||||
| Vin(Min), В | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| Vin(Min)(V) | 3 | |||||||||
| Vout(Max), В | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | |
| Vout(Max)(V) | 40 | |||||||||
| Vout(Min), В | 1.25 | 1.25 | 1.25 | 1.25 | 1.25 | 1.25 | 1.25 | 1.25 | 1.25 | |
| Vout(Min)(V) | 1.25 |
Присоединяйтесь к обсуждению
Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени. Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.
Похожие публикации
Всем привет. Недавно собрал схему источника на MC34063. На форумах мне намекнули, что мол микросхема это стабилизатор напряжения, а не тока. Искал схемы стабилизаторов тока на этой микросхеме но все они используют обвязку в виде дополнительных транзисторов и еще пачки деталей. Товарищ по этой ссылке предлагает нестандартное включение микросхемы, но пока оно сложновато в наладке. Тем временем китайцы прислали готовый драйвер для светодиодов 1W. К своему удивлению я увидел стандартное включение микросхемы в режиме Step Down.
Делитель R2/R1 настроен на напряжение 20В (при том, что на вход просят всего 12В и это понижающая схема). Ток ограничивается резистором Rsc=0.62Ом, что должно давать примерно 250мА Вопрос: насколько оправдано такое включение микросхемы для стабилизации тока? Недавно перелопачивал интернеты на тему драйвера на MC34063 — никто такое решение не предлагает
Проектирую инвертирующий преобразователь на МС34063 и столкнулся с такой не совсем понятным (для меня) моментом. Времязадающий конденсатор, подключающийся к 3-му выводу в инвертирующей конфигурации подключается второй обкладкой к выходному минусовому напряжению.
Точно так же он подключается и для NCP3063 (те же яйца, вид сбоку):
Для понижающей и повышающей конфигураций он включается между 3-м выводом и общей шиной
Так вот, вопрос: ПОЧЕМУ он включается именно так? Ведь по сути, вследствие стремящегося к нулю внутреннего сопротивления источника входного питания и полученного отрицательного напряжения, эти подключения должны быть практически равноценными. Я, конечно, попробую «в железе» оба варианта, но может быть, у кого-то имеются аргументированные соображения на этот счет, чтобы не терять зря времени на макетирование.
Но тут получается, если нагрузку на выходе не подсоединять, то на катушку индуктивности постоянно так и будут поступать импульсы и в итоге она разогреется и сдохнет ) получается так? Нужна какая-то обратная связь, чтобы выключить микру NE555, если нагрузки нет. Вот нашел такую схему:
Про нее сказано, что Cхема c VT2 и VD2 работает как компаратор, для которого опорным напряжением является напряжение стабилизации VD2
Как только напряжение на С4 превышает величину суммы напряжения стабилизации VD2 и порога открывания VT2, происходит открывание транзистора VT2, что приводит к изменению скважности импульсов на выводе 3 А1 в сторону уменьшения. еще схема, но без стабилитрона
А можно ли вообще убрать этот транзистор ОС? И просто подать через делитель напряжения VR1 на вход 5 ноги нужное напряжение и всё? Или лучше на MC34063 сделать? Тут сразу на 5 ногу ОС просто с делителя идет, зато тут драйвер для полевика по идее нужен
Вот еще одна схема, думаю по ней собирать:
На этой схеме драйвера для полевика нет, но зато есть два резистора по 100 Ом. Зачем они вообще тут? Можно их просто убрать? Вообщем не могу понять по какой лучше собирать. Нужно из 12 вольт в 220 постоянки. Или может есть поновее и по проще микросхема, чтобы не нужно было ставить драйвер для полевика и транзистор на ОС? Еще вопрос как ограничить ток на входе схемы допустим в 1 Ампер? Какую катушку индуктивности для этого нужно выбрать?
