34063Api datasheet: 34063API Даташит — 1.5 A Inverting Switching Regulator

Содержание

Переделка преобразователя напряжения на микросхеме MC34063 на другое выходное напряжение

Магазины, похожие на Фикс Прайс, Home Market (бывш. Заодно) и Галамарт, есть во многих странах мира. Одним из часто встречающихся в них товаров является импульсный преобразователь, питаемый напряжением в 12 В от «прикуривателя» и преобразующий это напряжение в 5 В. Преобразователь оснащён одним или двумя USB-выходами.

Автор Hackaday.io под ником W4KRL иногда приобретает в таких магазинах несложные электронные приборы, чтобы изучать их конструкцию, придумывать, что оттуда можно взять для самоделок, или как переделать ту или иную железку для своих нужд. Не зря говорят, что простую схему порой труднее сконструировать, чем сложную, отчего в таких приборах нередко встречаются нетривиальные технические решения.

Но не в этом случае. Здесь (и в большинстве аналогичных устройств) просто взята более чем стандартная микросхема импульсного преобразователя MC34063, которая включена согласно даташиту. Но мастеру это и надо.

По нику мастера легко догадаться, что у него есть трансивер. Сравнительно небольшой, современный, работающий от любого достаточно мощного 12-вольтового БП. А ещё у мастера есть различные аксессуары к этому трансиверу. Прямо как у гитаристов — вот есть комбик, а есть «примочки». Только тут и то и другое для других целей предназначено. Не до почитателей таланта человек хочет докричаться, а аж до других континентов. Но суть та же — общаться, общаться и ещё раз общаться.

И вот эти аксессуары к трансиверу бывают разными. Каким-то 5 В надо, а каким-то 6, 7,5 или 9. В качестве примера мастер приводит компьютерные активные колонки, требующие 9 В. И вот тут как раз эта штука пригодится. Ибо микросхема MC34063 допускает регулировку выходного напряжения. Так же, как LM317T, только у импульсного преобразователя кпд больше.

Итак, мастер вскрывает преобразователь.

И по плате составляет схему.

Состоит устройство из следующих частей:

— вилки для включения в «прикуриватель»
— предохранителя
— фильтрующих конденсаторов на входе и выходе
— микросхемы MC34063 и её обвязки согласно даташиту
— светодиода с резистором (мастеру попался экземпляр устройства с переполюсованным светодиодом — всё работало, но светодиод не светился)
— двух запараллеленных USB-разъёмов

Резистор Rsc является шунтом для встроенного в микросхему «умного амперметра» — электронного автоматического ограничителя тока нагрузки. Сопротивление резистора оказалось равным 0,22 Ома, что соответствует максимальному пиковому току в 1,36 А, а непрерывному — в 0,68. На упаковке преобразователя же написано — 1 А.

Но для небольших активных колонок сойдёт. Сколько там они потребляют — не удивлюсь, если 0,2 А на максимальной громкости, а ток покоя вообще 0,03. Нужно только выходное напряжение до 9 В поднять. Ибо от 5, конечно, тоже заработают, но тихо и с хрипом.

Чтобы увеличить выходное напряжение до 9 В, нужно заменить на плате резисторы на такие: R1 = 1 кОм, R2 = 6.2 кОм, R3 = 1.2 кОм. У мастера 6,2 кОм не было, он взял 5,6 кОм. На выходе получилось 8,25 В, это непринципиально, активные колонки отлично заработали.

Есть там ещё конденсатор Ст, он задаёт частоту, на которой работает преобразователь. С ним мастер ничего делать не стал, оставил как есть.

Осталось переделать подключение с временного на постоянное. Выпаял мастер USB-разъёмы (это надо сделать обязательно, иначе кто-нибудь обязательно включит туда телефон, который от 9 В сразу испортится), впаял кабель напрямую, а напряжение взяло да и исчезло. Что случилось? Оказывается, корпус одного из разъёмов служил перемычкой. С одной точки платы на другую. Впаял мастер перемычку, и всё заработало. Хотя можно было всё в несколько раз быстрее сделать. Залить USB-разъёмы термоклеем, и никто туда никакой телефон не включит.

Наконец, мастер подключает с противоположной стороны выходного кабеля колодку от «Кроны», соблюдая полярность. Вот теперь можно присоединить её вместо соответствующей батареи к активным колонкам и пользоваться.

Вот такое интересное применение можно найти недорогой вещи, продаваемой на каждом шагу.

Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

РадиоКот :: Преобразователь питания на MC34063

РадиоКот >Схемы >Питание >Преобразователи и UPS >

Преобразователь питания на MC34063



Предлагаю вашему вниманию простой, но довольно мощный понижающий ИП.

Целью разработки было создать ИП для питания компьютера в автомобиле. Малогабаритный и с хорошими характеристиками.
Простой в изготовлении, используя подручные средства, т.е. элементы от старых РС БП или мамок, от ненужной телефонной
зарядки и т.д., и т.п. и возможностью вырезать плату за 20 минут бормашиной, В результате родилась такая схема.




Управляющей микросхемой выбрана МС34063, за дешевизну доступность, удобный тип корпуса и главное наличие некоторого
количества их у меня. Но можно было при должном подходе умощнить таким образом, любую микросхему с аналогичными
функциями. Работу схемы рассказывать нет смысла, думаю, она очевидна, Остановлюсь только на важных, на мой взгляд,
моментах.

Микросхему выпускают множество производителей, в моем распоряжении было три типа, выяснилось, что образец под гордым
названием КА34063 склонен возбуждаться, визуально это выражалось в свисте дросселя, хотя свои параметры с
незначительным ухудшением конструкция при этом сохраняла. Эффект был устранен установкой по питанию микросхемы
дроссель. Это решение не принципиально, можно было обойтись и резистором или еще лучше кренкой вольт на 6-7-8-9.

Цепочка R3-VD1-R4 в базе КТ315, это попытка сэкономить несколько миллиампер, не открывая выходной транзистор
микросхемы, используем только предвыходной. Для правильного понимания ситуации смотрите описание на микросхему.

Резистор R5 компромиссный вариант между хорошим фронтом на затворе полевого транзистора и потребляемым током в этой
цепи, оптимально 1К. Резистор несколько греется, необходимая мощность 0,5Вт.

Для получения наилучшего КПД, необходимо максимально открыть полевой транзистор, для этого, в этом его включении,
требуется подать на затвор импульс амплитудой выше, чем Uпит вольт на 10. Необходимое для этого напряжение снимается
с дросселя дополнительной обмоткой. Такой вариант показал несколько лучшие результаты, чем традиционный способ,
через емкость с истока полевого транзистора.

Отдельно остановлюсь на том, что с этой схемы, в дополнение к основному Uвых можно получить любые необходимые
стабилизированные напряжения любой полярности. Идея заключается в том, что в дросселе DR3 присутствует импульс
со стабилизированным действующим значением равным Uвых. Используя это, снимаем необходимые нам напряжения с дросселя
вторичными обмотками. Направление намотки важно. Количество витков дополнительной обмотки рассчитывается довольно
просто. Например, Uвых 5в, а намотано в основной обмотке, например 10 витков, следовательно, что бы получить 10в,
на дополнительной обмотке нужно намотать 20витков.




Преобразователь предназначался, как я ранее говорил для питания компьютера в автомобиле. В одном из зксперементальных
вариантов я с него получали 5В и дополнительно 12В 800ма для питания монитора по способу как на схеме >Uвых.
Идея себя отлично оправдала. при Uвх от 6 до 29 вольт выходные напряжения оставались неизменными. Но решено
было отказаться от такого питания монитора из соображений лишнего тепловыделения преобразователем. Стоит оговориться,
что без нагрузки на Uвых идея не работает, в силу того, что микросхема выдает очень короткий импульс, годный только
для зарядки выходного электролита до Uвых. Но при нагрузке уже в 0,1А все встает на свои места.

Фильтр по питанию в данный преобразователь сознательно не ставился. Для питания магнитолы монитора и компьютера у
меня стоят дополнительный маленький аккумулятор выполняющий роль UPS и развязка с фильтрами на каждое из устройств,
ставить еще один фильтр не было смысла.

Параметры схемы:

КПД 89%.

Uвх 6-40В (40в теоретически, реально пробовал до 29В, но не вижу причин схеме не работать и при напряжении до
Vcc max микросхемы)

Uвых выбираем исходя из ваших потребностей. Задается делителем на резисторах R1 R2, они должны при вашем Uвых
обеспечить на 5й ножке микросхемы 1.25В. И соответственно необходимо подобать число витков на дополнительной обмотке
дросселя… Выходной ток, определятся только элементами VT2 VD3 DR3, и подходящим радиатором, для диода и транзистора.
Конструкция рассчитывалась на ток нагрузки до 10А., но при экспериментах, в данном варианте преобразователь
нагружался и до 20А, прекрасно выдерживал этот ток десятки минут. Правда, с падением КПД на пару процентов.
Для долговременной работы с такой нагрузкой как минимум необходимо увеличить размер радиатора для силовых элементов.

Потребляемый ток без нагрузки менее 25мА

Конструкция:

Плата в зеркальном виде под ЛУТ. размер 34Х84 мм.




Сборочный чертеж:




Плата в сборе.




Конструктивно плата рассчитана для корпуса купленного в «Чип и Дип»: называется «G0123 корпус для РЭА 90х38х30мм




Транзистор VT3 и диод VD2 крепятся на боковую стенку корпуса через изолирующую теплопроводящую прокладку.
Площадь внешней поверхности приблизительно 130см. Основное количества тепла выделяет диод VD3 и меньше транзистор VT2,
приблизительно 3Вт на двоих при нагрузке 5А. Температура корпуса при этом 38-39С, после получаса работы..




Детали:

В моем варианте 5В 10А, стоят R1 1.2k, R2 3.6k, VT2 SUB70N03, VD2 SBL2040CT. Диод VD3 любой быстрый от КД522 до
любых импортных, которые в избытке присутствуют в непригодном компьютерном железе, только конечно не те, что стоят
в выпрямителе 220в 50Гц в БП.

Теперь про трансформатор DR3. В стремлении получить максимально возможный КПД я постарался сделать
его с наименьшим количеством потерь.

Во-первых сердечник: Кольцо из пресспермалоя, желтого цвета. Взято из РС БП, встречаются два типоразмера 23мм и 27мм. У 23мм при этих токах и этой частоте маловата мощность, и как следствие сердечник сильно греется, поэтому выбрано 27мм.

Во-вторых, провод: Исходя из таблицы соответствия сечения провода и токов, следует, что при 25С на ток 6А
необходимо иметь провод диаметром 2мм

Индуктивность: по всем расчетам необходима от 10мкГн, а для уменьшения пульсаций на выходе, хорошо бы иметь
индуктивность побольше. В результате намотано провода диметром 1.9мм сколько влезло на кольцо, приблизительно
1.5 метра, получилось индуктивность 56мкГн. В конечном итоге при нагрузке 5А, трансформатор не греется и имеется
огромный запас мощности на случай подключения дополнительных устройств. Вторичная обмотка любым тонким
проводом какой есть (ну естественно не стоит связываться с 0.05 или 0.08мм, просто неудобно), реально использовался
провод 0.18мм. Число витков в два раза больше чем в первичной обмотке.

Дросселя DR1 и DR2 намотаны на первых попавшихся 6мм гантельках, проводом, какой был: 0.18мм до заполнения,
получилось где-то 300-500мкГн.

DR2 можно заменить на резистор ом на 100, следует учесть, что в этой точке большой импульсный ток, и без
должного демпфера диоды КД522, к примеру, перегорают сразу, так что дроссель — лучший выход из положения

DR4 тоже необязательно ставить, но с точки зрения уменьшения пульсаций на выходе он полезен. Как элемент,
был взят первый попавшийся от PC БП с приглянувшимся по толщине стержневым сердечником и проводом..

Для защиты на все случаи жизни на входе стоит самовосстанавливающийся предохранитель на 4А.




Вопросы, как обычно, складываем тут.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Mc34063a схема включения простые устройства

MC34063 представляет собой достаточно распространенный тип микроконтроллера для построения преобразователей напряжения как с низкого уровня в высокий, так и с высокого в низкий. Особенности микросхемы заключаются в ее технических характеристиках и рабочих показателях. Устройство хорошо держит нагрузки с током коммутации до 1,5 А, что говорит о широкой сфере его использования в различных импульсных преобразователях с высокими практическими характеристиками.

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.

Аналоги

Как и у любой интегральной схемы ШИМ-контроллер mc34063 имеются качественные аналоги, одним из которых является отечественная микросхема КР1156ЕУ5. Она имеет хорошие рабочие характеристики, которые станут основой для разработки качественных функциональных устройств с полезными возможностями.

Параметры микросхемы

MC34063 реализован в стандартном DIP-8 корпусе с 8 выводами. Также имеются компоненты для поверхностного монтажа без конкурса. ШИМ-контроллер MC34063 изготовлен достаточно качественно, о чем говорят немалые параметры, позволяющие создавать многофункциональные устройства с широкими возможностями. К основным рабочим характеристикам относятся:

  • Диапазон напряжений, которыми может манипулировать контроллер — от 3 до 40В.
  • Максимальный коммутируемый ток на выходе биполярного транзистора — 1,5А.
  • Напряжение питания — от 3 до 50В.
  • Ток коллектора выходного транзистора — 100мА.
  • Максимальная рассеиваемая мощность — 1,25Вт.

Выбирая за основу этот ШИМ-контроллер, вы обеспечите себя надёжным практическим макетом, который даст возможность качественно изучить особенности работы импульсных устройств и преобразователей напряжения.

Применяется микросхема во многих устройствах:

  • понижающие источники питания;
  • повышающие преобразователи;
  • зарядные устройства для телефонов;
  • драйверы для светодиодов и другие.

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.

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.

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.

Схема на MC34063A повышения напряжения с внешним транзистором

В представленной схеме использован полевой транзистор. Но в ней допущена ошибка. На биполярном транзисторе необходимо поменять местами К-Э. А ниже представлена схема из описания. Внешний транзистор выбирается исходя из тока коммутации и выходной мощности.

Драйвер светодиодов

Довольно часто для питания светодиодных источников света применяется именно эта микросхема для построения понижающего или повышающего преобразователя. Высокий КПД, низкое потребление и высокая стабильность выходного напряжения – вот основные преимущества схемной реализации. Есть много схем драйверов для светодиодов с различными особенностями.

Как один из многочисленных примеров практического применения можно рассмотреть следующую схему ниже.

Схема работает следующим образом:

При подаче управляющего сигнала внутренний триггер МС блокирован, а транзистор закрыт. И через диод протекает зарядный ток полевого транзистора. При снятии импульса управления триггер переходит во второе состояние и открывает транзистор, что приводит к разряду затвора VT2. Такое включение двух транзисторов обеспечивает быстрое включение и выключение VT1, что снижает вероятность нагрева из-за практически полного отсутствия переменной составляющей. Для расчета тока, протекающего через светодиоды, можно воспользоваться: I=1,25В/R2.

Зарядное устройство на MC34063

Контроллер MC34063 универсален. Кроме, источников питания она может быть применена для конструирования зарядного устройства для телефонов с выходным напряжением 5В. Ниже представлена схема реализации устройства. Ее принцип работы объясняется как и в случае с обычным преобразованием понижающего типа. Выходной ток заряда аккумулятора составляет до 1А с запасом 30%. Для его увеличения необходимо использовать внешний транзистор, например, КТ817 или любой другой.

Импульсный регулятор напряжения MC34063A (полный российский аналог КР1156ЕУ5) — специально разработанная микросхема для DC-DC преобразователей с минимальным количеством внешних элементов. Микросхема MC34063A применяется в импульсных источниках питания со входным напряжением от 3 до 40В и выходным током до 1,5А:

повышающих (Step-up converter)

понижающих (Step-down converter)

инвертирующих (Voltage inverting converter).

На практике приходилось встречаться только с вариантами источников питания

повышающих – Феликс 02К, цепь формирования 24В из 12В

понижающих – практически все фискальные регистраторы работающие от 24В, принтеры этикеток и прочее оборудование, где входное напряжение питания больше 5 вольт. Поэтому будем рассматривать только первые два варианта использования микросхемы MC34063A.

Рекомендуемая литература.

  1. Datasheet MC34063A на английском (скачать).
  2. Описание работы КР1156ЕУ5 (аналог MC34063A) на русском (cкачать).
  3. И.Л. Кольцов «33 схемы на КР1156ЕУ5» (скачать).
  4. Документ AN920/D. В данном документе приведены формулы для расчета преобразователей DC-DC на базе микросхемы MC34063. Рассмотрен принцип работы. (скачать).

Общее описание.

Мощный электронный ключ на составном транзисторе (VT1 и VT2), который соединен со схемой управления. На нее поступают импульсы синхронизации от генератора, скважность которых зависит от сигнала схемы ограничения по току. Также на схему управления подается сигнал обратной связи с компаратора. Он производит сравнение напряжения обратной связи с напряжением внутреннего источника опорного напряжения. Стабильность параметров выходного напряжения микросхемы полностью обеспечивает источник опорного напряжения, т.к. его напряжение не зависит от изменений температуры окружающей среды и колебания входного напряжения.

Рис. Расположение выводов (pinout) MC34063A

Switch Collector (VT1) Коллектор выходного транзистора.

Switch Emitter (OUT) Эмиттер выходного транзистора.

Timing Capacitor (OSC) Вывод для подключения времязадающего конденсатора.

Ground (Gnd) Общий вывод.

Comparator Inverting Input (CMP) Вход компаратора — инвертирующий .

Vcc (Uin) Напряжение питания (3. 40В).

Ipk Sense (Rt) Вход схемы ограничения тока, сюда подключается токоограничивающий резистор. Ipk пиковый ток через индуктивность, где Ipk Схема подключения.

Микросхема МС34063A имеет два входа, которые можно использовать для стабилизации тока.

Один вход имеет пороговое напряжение 1.25В (5 нога), что для мощной нагрузки не выгодно из-за потерь мощности. Например, при токе 1000 мА имеем потери на резисторе-датчике тока величиной 1.25*1А=1.25Вт, что сопоставимо с потерями мощности на линейном стабилизаторе.

Второй вход микросхемы имеет пороговое напряжение 0.3В (7 нога), и предназначен для защиты встроенного транзистора от перегрузки по току.

Рис. Схема понижения (Step-down converter)

Рис. Схема повышения (Step-up converter)

С2— конденсатор задающий частоту преобразования.

VD1 – быстродействующий диод, практически вся схема зависит от быстродействия этого диода. При использовании диодов Шотки, диод должен выдерживать обратное напряжение вдвое превышающее выходное напряжение.

R1 – Токовый датчик, задает максимальный ток на выходе стабилизатора. При превышении максимального тока – микросхема отключится, фактически является защитой от короткого замыкания (перегрузки) на выходе. Обладает довольно большой рассеиваемой мощностью, от 0,5 Вт до 2Вт, на практике иногда выглядит в виде нескольких параллельно включенных резисторов.

Рис. Структурная схема MC34063A (русский datasheet) Рис. Структурная схема MC34063A (английский datasheet)

Важное замечание! Опорное напряжение токового входа микросхемы 34063 различается у разных корпусов, с разбросами от 0,25В до 0,45В. . Стандартные расчеты принимаются для опорного напряжения 0,3В. Таким образом если напряжение на шунте станет выше чем 0.3 вольта, микросхема 34063 отключится. (Например резистор R1=1 Ом, тогда при достижении U=1 Ом*0,3А=0,3В сработает защита по току и микросхема отключится. На практике это означает, что при значении резистора R1=1 Ом выходной ток источника питания будет 0,3А).

R2, R3 — делитель напряжения, с помощью которого задается выходное напряжение.

Рис. Выходное напряжение, формула расчета.

Фильтр рассмотрим отдельно, так как именно фильтр является слабым звеном при эксплуатации.

L1 – накопительная и фильтрующая индуктивность. Данную индуктивность настоятельно не рекомендуется уменьшать, так же именно эта индуктивность задает выходной ток, поэтому толщина провода довольно критичный параметр. На практике такая схема фильтра довольно редкое явление, как правило ставится второй LC фильтр, индуктивности включаются встречно.

С3 – принцип такой же как у катушки индуктивности. Несмотря на расчеты, если нет ограничения по размерам, конденсатор на 470 мкФ увидеть здесь довольно редкое явление. А вот конденсатор на 1000 мкФ здесь общепринятый стандарт (рассматриваем схемы Uвх=24В, Uвых=5В). Конденсатор должен быть LOW ESR, однако на практике это довольно редкое явление, ставится обычный конденсатор. Хотя если поднять оборудование 2000-2002 г.в. то там можно встретить LOW ESR конденсаторы в фильтре. Некоторые производители ставят в параллель ВЧ конденсатор, однако это довольно спорное решение.

Конденсатор фильтра для понижающих (Step-down converter) источников питания не является обязательным элементом, при достаточно большой индуктивности фильтра.

Импульсный регулятор напряжения MC34063A (полный российский аналог КР1156ЕУ5) — специально разработанная микросхема для DC-DC преобразователей с минимальным количеством внешних элементов. Микросхема MC34063A применяется в импульсных источниках питания со входным напряжением от 3 до 40В и выходным током до 1,5А:

повышающих (Step-up converter)

понижающих (Step-down converter)

инвертирующих (Voltage inverting converter).

На практике приходилось встречаться только с вариантами источников питания

повышающих – Феликс 02К, цепь формирования 24В из 12В

понижающих – практически все фискальные регистраторы работающие от 24В, принтеры этикеток и прочее оборудование, где входное напряжение питания больше 5 вольт. Поэтому будем рассматривать только первые два варианта использования микросхемы MC34063A.

Рекомендуемая литература.

  1. Datasheet MC34063A на английском (скачать).
  2. Описание работы КР1156ЕУ5 (аналог MC34063A) на русском (cкачать).
  3. И.Л. Кольцов «33 схемы на КР1156ЕУ5» (скачать).
  4. Документ AN920/D. В данном документе приведены формулы для расчета преобразователей DC-DC на базе микросхемы MC34063. Рассмотрен принцип работы. (скачать).

Общее описание.

Рис. Структурная схема MC34063A (русский datasheet) Рис. Структурная схема MC34063A (английский datasheet)

Мощный электронный ключ на составном транзисторе (VT1 и VT2), который соединен со схемой управления. На нее поступают импульсы синхронизации от генератора, скважность которых зависит от сигнала схемы ограничения по току. Также на схему управления подается сигнал обратной связи с компаратора. Он производит сравнение напряжения обратной связи с напряжением внутреннего источника опорного напряжения. Стабильность параметров выходного напряжения микросхемы полностью обеспечивает источник опорного напряжения, т.к. его напряжение не зависит от изменений температуры окружающей среды и колебания входного напряжения.

Рис. Расположение выводов (pinout) MC34063A

Switch Collector (VT1) Коллектор выходного транзистора.

Switch Emitter (OUT) Эмиттер выходного транзистора.

Timing Capacitor (OSC) Вывод для подключения времязадающего конденсатора.

Ground (Gnd) Общий вывод.

Comparator Inverting Input (CMP) Вход компаратора — инвертирующий .

Vcc (Uin) Напряжение питания (3. 40В).

Ipk Sense (Rt) Вход схемы ограничения тока, сюда подключается токоограничивающий резистор. Ipk пиковый ток через индуктивность, где Ipk Схема подключения.

Микросхема МС34063A имеет два входа, которые можно использовать для стабилизации тока.

Один вход имеет пороговое напряжение 1.25В (5 нога), что для мощной нагрузки не выгодно из-за потерь мощности. Например, при токе 1000 мА имеем потери на резисторе-датчике тока величиной 1.25*1А=1.25Вт, что сопоставимо с потерями мощности на линейном стабилизаторе.

Второй вход микросхемы имеет пороговое напряжение 0.3В (7 нога), и предназначен для защиты встроенного транзистора от перегрузки по току.

Рис. Схема понижения (Step-down converter)

Рис. Схема повышения (Step-up converter)

С2— конденсатор задающий частоту преобразования.

VD1 – быстродействующий диод, практически вся схема зависит от быстродействия этого диода. При использовании диодов Шотки, диод должен выдерживать обратное напряжение вдвое превышающее выходное напряжение.

R1 – Токовый датчик, задает максимальный ток на выходе стабилизатора. При превышении максимального тока – микросхема отключится, фактически является защитой от короткого замыкания (перегрузки) на выходе. Обладает довольно большой рассеиваемой мощностью, от 0,5 Вт до 2Вт, на практике иногда выглядит в виде нескольких параллельно включенных резисторов.

Важное замечание! Опорное напряжение токового входа микросхемы 34063 различается у разных корпусов, с разбросами от 0,25В до 0,45В. . Стандартные расчеты принимаются для опорного напряжения 0,3В. Таким образом если напряжение на шунте станет выше чем 0.3 вольта, микросхема 34063 отключится. (Например резистор R1=1 Ом, тогда при достижении U=1 Ом*0,3А=0,3В сработает защита по току и микросхема отключится. На практике это означает, что при значении резистора R1=1 Ом выходной ток источника питания будет 0,3А).

R2, R3 — делитель напряжения, с помощью которого задается выходное напряжение.

Рис. Выходное напряжение, формула расчета.

Фильтр рассмотрим отдельно, так как именно фильтр является слабым звеном при эксплуатации.

L1 – накопительная и фильтрующая индуктивность. Данную индуктивность настоятельно не рекомендуется уменьшать, так же именно эта индуктивность задает выходной ток, поэтому толщина провода довольно критичный параметр. На практике такая схема фильтра довольно редкое явление, как правило ставится второй LC фильтр, индуктивности включаются встречно.

С3 – принцип такой же как у катушки индуктивности. Несмотря на расчеты, если нет ограничения по размерам, конденсатор на 470 мкФ увидеть здесь довольно редкое явление. А вот конденсатор на 1000 мкФ здесь общепринятый стандарт (рассматриваем схемы Uвх=24В, Uвых=5В). Конденсатор должен быть LOW ESR, однако на практике это довольно редкое явление, ставится обычный конденсатор. Хотя если поднять оборудование 2000-2002 г.в. то там можно встретить LOW ESR конденсаторы в фильтре. Некоторые производители ставят в параллель ВЧ конденсатор, однако это довольно спорное решение.

Конденсатор фильтра для понижающих (Step-down converter) источников питания не является обязательным элементом, при достаточно большой индуктивности фильтра.

Рекомендуем к прочтению

Tool Electric: MC34063 описание на русском

   Микросхема MC34063 предназначена для конструирования простых импульсных
преобразователей
. С её помощью без применения внешних транзисторов можно построить понижающие, повышающие и инвертирующие
преобразователи
без гальванической развязки.
   Технические характеристики MC34063

  • Диапазон значений входных напряжений: от 3 В до 40 В;
  • Выходной импульсный ток: до 1,5 А;
  • Регулируемое выходное напряжение;
  • Частота преобразователя до 100 кГц;
  • Точность внутреннего источника опорного напряжения: 2%;
  • Ограничение тока короткого замыкания;
  • Низкое потребление в спящем режиме.

  

Основная «начинка» микросхемы MC34063 — источник опорного напряжения выдаёт 1,25 В, имеется компаратор, сравнивающий опорное напряжение и входной сигнал с входа 5, генератор импульсов сбрасывающий RS-триггер, элемент И объединяющий сигналы с компаратора и генератора, RS-триггер устраняющий высокочастотные переключения выходных транзисторов, транзистор драйвера VT2, в схеме эмиттерного повторителя, для усиления тока, выходной транзистор VT1, обеспечивает ток до 1,5А.
    Генератор импульсов постоянно сбрасывает RS-триггер, если напряжение на
входе микросхемы 5 – низкое, то компаратор выдает сигнал на вход S
сигнал устанавливающий триггер и соответственно включающий транзисторы
VT2 и VT1. Чем быстрее придет сигнал на вход S тем больше времени
транзистор будет находиться в открытом состоянии и тем больше энергии
будет передано со входа на выход микросхемы. А если напряжение на входе 5
поднять выше 1,25 В, то триггер вообще не будет устанавливаться. И
энергия не будет передаваться на выход микросхемы.
   Полные аналоги микросхемы MC34063 — AP34063, KS34063, К1156ЕУ5, NCP3063.
Схемы на MC34063

96kw: Микросхема MC34063 схема включения


источник: hardelectronics.ru

Основные технические характеристики MC34063

  • Широкий диапазон значений входных напряжений: от 3 В до 40 В;
  • Высокий выходной импульсный ток: до 1,5 А;
  • Регулируемое выходное напряжение;
  • Частота преобразователя до 100 кГц;
  • Точность внутреннего источника опорного напряжения: 2%;
  • Ограничение тока короткого замыкания;
  • Низкое потребление в спящем режиме.

Структура схемы:

  1. Источник опорного напряжения 1,25 В;
  2. Компаратор, сравнивающий опорное напряжение и входной сигнал с входа 5;
  3. Генератор импульсов сбрасывающий RS-триггер;
  4. Элемент И объединяющий сигналы с компаратора и генератора;
  5. RS-триггер устраняющий высокочастотные переключения выходных транзисторов;
  6. Транзистор драйвера VT2, в схеме эмиттерного повторителя, для усиления тока;
  7. Выходной транзистор VT1, обеспечивает ток до 1,5А.

Генератор импульсов постоянно сбрасывает RS-триггер, если напряжение на входе микросхемы 5 – низкое, то компаратор выдает сигнал на вход S сигнал устанавливающий триггер и соответственно включающий транзисторы VT2 и VT1. Чем быстрее придет сигнал на вход S тем больше времени транзистор будет находиться в открытом состоянии и тем больше энергии будет передано со входа на выход микросхемы. А если напряжение на входе 5 поднять выше 1,25 В, то триггер вообще не будет устанавливаться. И энергия не будет передаваться на выход микросхемы.

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.

Понижающий преобразователь на МС34063

Понизить напряжение значительно проще – существует большое количество компенсационных стабилизаторов не требующих катушек индуктивности, требующих меньшего количества внешних элементов, но и для импульсного преобразователя находиться работа когда выходное напряжение в несколько раз меньше входного, либо просто важен КПД преобразования.
В технической документации приводиться пример схемы с входным напряжение 25 В и выходным 5 В при токе 500мА.

  • C1 – 100 мкФ 50 В;
  • C2 – 1500 пФ;
  • C3 – 470 мкФ 10 В;
  • DA1 – MC34063A;
  • L1 – 220 мкГн;
  • R1 – 0,33 Ом;
  • R2 – 1,3 кОм;
  • R3 – 3,9 кОм;
  • VD1 – 1N5819.

Данный преобразователь можно использовать для питания USB устройств. Кстати можно повысить ток отдаваемый в нагрузку, для этого потребуется увеличить емкости конденсаторов C1 и C3, уменьшить индуктивность L1 и сопротивление R1.

МС34063 схема инвертирующего преобразователя

Третья схема используется реже двух первых, но не менее актуальна. Для точного измерения напряжений или усиления аудио сигналов часто требуется двуполярное питание, и МС34063 может помочь в получении отрицательных напряжений.
В документации приводиться схема позволяющая преобразовать напряжение 4,5 .. 6.0 В в отрицательное напряжение -12 В с током 100 мА.

  • C1 – 100 мкФ 10 В;
  • C2 – 1500 пФ;
  • C3 – 1000 мкФ 16 В;
  • DA1 – MC34063A;
  • L1 – 88 мкГн;
  • R1 – 0,24 Ом;
  • R2 – 8,2 кОм;
  • R3 – 953 Ом;
  • VD1 – 1N5819.

Обратите внимание, что в данной схеме сумма входного и выходного напряжения не должна превышать 40 В.

Аналоги микросхемы MC34063

Если MC34063 предназначена для коммерческого применении и имеет диапазон рабочих температур 0 .. 70°C, то её полный аналог MC33063 может работать в коммерческом диапазоне -40 .. 85°C.
Несколько производителей выпускают MC34063, другие производители микросхем выпускают полные аналоги: AP34063, KS34063. Даже отечественная промышленность выпускала полный аналог К1156ЕУ5, и хотя эту микросхему купить сейчас большая проблема, но вот можно найти много схем методик расчетов именно на К1156ЕУ5, которые применимы к MC34063.
Если необходимо разработать новое устройство и какжется MC34063 подходит как нельзя лучше, то соит обратить внимание на более современные аналоги, например: NCP3063.

РадиоКот :: Преобразователь питания на MC34063

РадиоКот> Схемы> Питание> Преобразователи и UPS>

Преобразователь питания на MC34063

Предлагаю вниманию простой, но довольно мощный понижающий ИП.

Целью разработки было создать ИП для питания компьютера в автомобиле. Малогабаритный и с хорошими характеристиками.
Простой в изготовлении, используя подручные средства, т.е. элементы от старых РС БП или мамок, от ненужной телефонной
зарядки и т.д., и т.п. и используйте вырезать плату за 20 минут бормашиной, в результате родилась такая схема.

Управляющей микросхемой выбрана МС34063, за дешевизну доступность, удобный тип корпуса и главное наличие некоторого
количества их у меня. Но можно было при должном подходе умощнить таким образом любую микросхему с аналогичными
функции. Работу схемы рассказывать нет смысла, думаю, она очевидна, Остановлюсь только на важные, на мой взгляд,
моментах.

Микросхему выпускают разные производители, в моем распоряжении было три типа гордым, что образец под гордым
названием КА34063 склонен возбуждение, визуально это выражается в свисте дросселя, хотя свои параметры с
незначительной конструкции при этом сохраняла. Эффект был устранен установкой по питанию микросхемы
дроссель. Это решение не принципиально, можно было обойтись и резистором или еще лучше кренкой вольт на 6-7-8-9.

Цепочка R3-VD1-R4 на базе КТ315, это попытка сэкономить несколько миллиампер, не открывая выходной транзистор
микросхемы, используем только предвыходной.Для правильного понимания ситуации смотрите описание на микросхему.

Резистор R5 компромиссный вариант между хорошим фронтом на затворе полевого транзистора и потребляемым током в этой
цепи, оптимально 1К. Резистор несколько греется, необходимая мощность 0,5Вт.

Для получения наилучшего КПД, необходимо максимально открыть полевой транзистор, для этого, в этом его включении,
требуется подать на затвор импульс амплитуды выше, чем Uпит вольт на 10. Необходимое для этого напряжение снимается
с дросселя дополнительной обмоткой.Такой вариант показал несколько лучших результатов, чем этот способ,
через емкость с истока полевого транзистора.

Отдельно остановлюсь на том, что с этой схемой, в дополнение к основному Uвых можно получить необходимые необходимые
стабилизированные напряжения любой полярности. Идея заключается в том, что в дросселе DR3 присутствует импульс
со стабилизированным действующим равным Uвых. Используя это, снимаем необходимые нам напряжение с дросселя
вторичными обмотками.Направление намотки важно. Количество витков дополнительной обмотки рассчитывается довольно
просто. Например, Uвых 5в, а намотано в основном обмотке, например 10 витков, следовательно, что бы получить 10в,
на дополнительной обмотке нужно намотать 20витков.

Преобразователь предназначался, как я ранее говорил для питания компьютера в автомобиле. В одном из зксперементальных
вариантов я с ним 5В и дополнительно 12В 800ма для питания монитора по способу как на схеме> Uвых.Идея себя отлично оправдала. при Uвх от 6 до 29 вольт выходные напряжения оставались оставались другими. Но решено
Было отказано от такого питания монитора из соображений лишнего тепловыделения преобразователем. Стоит оговориться,
что без нагрузки на Uвых идея не работает, в силу того, что микросхема выдает очень короткий импульс, годный только
для зарядки выходного электролита до Uвых. Но при нагрузке уже в 0,1А все встает на свои места.

Фильтр по питанию в данный преобразователь сознательно не ставился.Для питания магнитолы монитора и компьютера у
меня стоят дополнительный маленький аккумулятор выполняющий роль UPS и развязка с фильтрами на каждом из устройств,
ставить еще один фильтр не было смысла.

Параметры схемы:

КПД 89%.

Uвх 6-40В (40в теоретически, реально пробовал до 29В, но не вижу причин не работать и при напряжении до
Vcc max микросхемы)

Uвых выбираем исходя из потребностей ваших. Задается делителем на резисторах R1 R2, они должны при ваших Uвых
обеспечить на 5й ножке микросхемы 1.25В. И соответственно необходимо подобать число витков на дополнительной обмотке
дросселя … Выходной ток, определен только элементами VT2 VD3 DR3, и подходящим радиатором, для диода и транзистора.
Конструкция рассчитывалась на ток нагрузки до 10А., Но при экспериментах, в данном варианте преобразователь
нагружался и до 20А, прекрасно выдерживал этот ток десятки минут. Правда, с падением КПД на пару процентов.
Для долговременной работы с такой нагрузкой как минимум необходимо увеличить размер радиатора для силовых элементов.
Потребляемый ток без нагрузки менее 25мА.

Конструкция:

Плата в зеркальном виде под ЛУТ. размер 34Х84 мм.

Сборочный чертеж:

Плата в сборе.

Конструктивно плата рассчитана для корпуса купленного в «Чип и Дип»: называется «G0123 корпус для РЭА 90х38х30мм

Транзистор VT3 и диод VD2 крепятся на боковую стенку корпуса через изолирующую теплопроводящую прокладку.Площадь внешней поверхности приблизительно 130см. Основное количество тепла выделяет диод VD3 и меньше транзистор VT2,
приблизительно 3Вт на двоих при нагрузке 5А. Температура при корпусе этого 38-39С, после получаса работы ..

Детали:

В моем варианте 5В 10А, стоят R1 1.2k, R2 3.6k, VT2 SUB70N03, VD2 SBL2040CT. Диод VD3 любой быстрый от КД522 до
любых импортных, которые в избытке присутствуют в непригодном компьютерном железе, только конечно не те, что стоят
в выпрямителе 220в 50Гц в БП.

Теперь про трансформатор DR3. В стремлении получить максимально возможный КПД я постараюсь сделать
его с наименьшим количеством потерь.

Во-первых сердечник: Кольцо из пресспермалоя, желтого цвета. Взято из РС БП, встречаются два типоразмера 23мм и 27мм. У 23мм при этих токах и этой частоте маловата мощность, и как следствие сердечник сильно греется, поэтому выбрано 27мм.

Во-втором провод: Исходя из таблицы соответствия провода и токов, следует, что при 25С на ток 6А
необходимо иметь провод диаметром 2мм

Индуктивность: по всем расчетам необходима от 10мкГн, а для уменьшения пульсаций на выходе, хорошо бы иметь
индуктивность побольше.В результате намотано провода диметром 1.9мм сколько влезло на кольцо, приблизительно
1.5 метра, получилось индуктивность 56мкГн. В конечном итоге при нагрузке 5А, трансформатор не греется и имеется
огромный запас мощности на случай подключения дополнительных устройств. Вторичная обмотка любым тонким
проводом какой есть (ну естественно не стоит связываться с 0.05 или 0.08мм, просто неудобно), реально использовался
провод 0.18мм. Число витков в два раза больше чем в первичной обмотке.
Дросселя DR1 и DR2 намотаны на первых попавшихся 6мм гантельках, проводом, какой был: 0.18мм до заполнения,
получилось где-то 300-500мкГн.

DR2 можно заменить на резистор ом на 100, следует учесть, что в этой точке большой импульсный ток, и без
должного демпфера диоды КД522, к примеру, перегорают сразу, так что дроссель — лучший выход из положения

DR4 тоже необязательно ставить, но с точки зрения уменьшения пульсаций на выходе он полезен. Как элемент,
был взят первый попавшийся от ПК БП с приглянувшимся по толщине стержневым сердечником и проводом..

Для защиты на все случаи жизни на входе стоит самовосстанавливающийся предохранитель на 4А.

Вопросы, как обычно, складываем тут.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

.

Повышающие преобразователи постоянного тока в MC34063 (из 5В в 12В)

Повышающие преобразователи постоянного тока находят широкое применение в электронике. Они могут использовать как отдельные модули питания различных объектов, так и могут входить в часть электрических схем. Например, можно поднять напряжение пятивольтного и питать от него через повышающий преобразователь нагрузку напряжением 12В (усилитель, лампу, реле и т.д.). Еще пример, в некоторых охранно-пожарных сигнализациях на линии контроля около 30В постоянного тока, а сам блок контроля и управления работает от 12В, поэтому в последних 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 ДИП-8 и СО-8. Расположение выводов показано ниже.

Основные технические характеристики 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 1,5А 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 преобразователя DC-DC на MC34063.

Опишу работу простыми словами. В микросхеме MC34063 есть генератор, генерирующий импульсы с определенным типом. 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 пульсацию.

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 допустимой 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 допустимой, а меньше нельзя).

Дроссель должен выдерживать пиковый 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 HER) 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 интерактивным калькулятором расчета параметров МС34063. Помимо номиналов программы высчитает пиковый выходной ток, и в случае его превышения выдаст сообщение.

Калькулятор критерия минимальной индуктивности, поэтому ее можно брать с положительным запасом (произойти незначительные изменения лишь в КПД).

Пару слов…

Расчетная частота (50кГц в моем случае) 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 будет.

Рекомендую использовать MC34063 в тех случаях, когда нужно питать слаботочную часть схемы или отдельную нагрузку током до 150-250 мА, для нагрузки 3-5А предлагаю обратить внимание на повышающие преобразователи постоянного тока, построенные на базе UC3843 и UC3845.

Печатная плата повышающего преобразователя на MC34063 (из 5В в 12В) СКАЧАТЬ

Даташит на MC34063 СКАЧАТЬ

Похожие статьи

.

Переделка преобразователя напряжения микросхеме MC34063 на другое выходное напряжение

На личных страницах, похожие на Фикс Прайс, Home Market (бывш. Заодно) и Галамарт, есть во многих странах мира. Одним из часто встречающихся в них товаров является импульсный преобразователь, используемый напряжением в 12 В от «прикуривателя» и преобразующий это напряжение в 5 В. Преобразователь оснащён одним или двумя USB-выходами.

Автор Hackaday.io под ником W4KRL иногда приобретает в таких магазинах несложные электронные приборы, чтобы изучать их конструкцию, придумывать, что оттуда можно взять для самоделок, или как переделать ту или иную железку для своих нужд. Не зря говорят, что простую схему порой труднее сконструировать, чем сложную, отчего в таких приборах нередко встречаются нетривиальные технические решения.

Но не в этом случае. Здесь (и в большинстве аналогичных устройств) просто взята более чем стандартная микросхема импульсного преобразователя MC34063, которая включена согласно даташиту.Но мастеру это и надо.

По нику мастера легко догадаться, что у него есть трансивер. Сравнительно небольшой, современный, работающий от любого достаточно мощного 12-вольтового БП. А ещё у мастера есть различные аксессуары к этому трансиверу. Прямо как у гитаристов — вот есть комбик, а есть «примочки». Только тут и то и другое для других целей. Не до почитателей таланта человек хочет докричаться, а аж до других континентов. Но суть та же — общаться, общаться и ещё раз общаться.

И вот эти аксессуары к трансиверу бывают разными. Каким-то 5 В надо, а каким-то 6, 7,5 или 9. В качестве примера мастер приводит компьютерные активные колонки, требующие 9 В. И вот тут как раз эта штука пригодится. Ибо микросхема MC34063 допускает регулировку выходного напряжения. Так же, как LM317T, только у импульсного преобразователя кпд больше.

Итак, мастер вскрывает преобразователь.

И по плате составляет схему.

Состоит устройство из следующих частей:

— вилки для включения в «прикуриватель»
— предохранителя
— фильтрующих конденсаторов на входе и выходе
— микросхемы MC34063 и её обвязки согласно даташиту
— светодиода с резистора (мастеру попался экземпляр устройства) с переполюсованным светодиодом — всё работало, но светодиод не светился)
— двух запараллеленных USB-разъёмов

Резистор Rsc является шунтом для встроенного в микросхему «умного амперметра» — электронного автоматического ограничителя тока нагрузки.Сопротивление резистора оказалось равным 0,22 Ома, что соответствует максимальному пиковому току в 1,36 А, а непрерывному — в 0,68. На упаковке преобразователя же написано — 1 А.

Но для активных активных колонок сойдёт. Сколько там потребляют — не удивлюсь, если 0,2 А на максимальной громкости, а ток покоя вообще 0,03. Нужно только выходное напряжение до 9 В поднять. Ибо от 5, конечно, тоже заработают, но тихо и с хрипом.

Чтобы увеличить выходное напряжение до 9 В, нужно заменить на плате резисторы на такие: R1 = 1 кОм, R2 = 6.2 кОм, R3 = 1,2 кОм. У мастера 6,2 кОм не было, он взял 5,6 кОм. На выходе получилось 8,25 В, это непринципиально активные колонки отлично заработали.

Есть там ещё конденсатор Ст, он задаёт частоту, на которой работает преобразователь. С ним мастер ничего делать не стал, оставил как есть.

Осталось переделать подключение с временного на постоянное. Выпаял мастер USB-разъёмы (это надо сделать обязательно, иначе кто-нибудь обязательно включит туда телефон, который от 9 В сразу испортится), впаял кабель напрямую, напряжение взяло да и исчезло.Что случилось? Оказывается, корпус одного из разъёмов служил перемычкой. С одной точки на другую плату. Впаял мастер перемычку, и всё заработало. Хотя можно было всё в несколько раз быстрее сделать. Залить USB-разъёмы термоклеем, и никто туда никакой телефон не включит.

Наконец, мастер подключает с противоположной стороны выходного кабеля колодку от «Кроны», соблюдая полярность. Вот теперь можно присоединить её вместо системы к активным колонкам и пользоваться.

Вот такое интересное применение можно найти недорогой вещи, продаваемой на каждый шагу.

Источник (Источник)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описание самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

.

Электрический инструмент: MC34063, описание на русском

Микросхема MC34063 предназначено для конструирования простых импульсных
преобразователей
. С её помощью без применения внешних транзисторов можно построить понижающие, повышающие и инвертирующие
преобразователи
без гальванической развязки.
Технические характеристики MC34063

  • Диапазон значений входных напряжений: от 3 В до 40 В;
  • Выходной импульсный ток: до 1,5 А;
  • Регулируемое выходное напряжение;
  • Частота преобразователя до 100 кГц;
  • Точность внутреннего источника опорного напряжения: 2%;
  • Ограничение тока короткого замыкания;
  • Низкое потребление в спящем режиме.

Основная «начинка» MC34063 микросхемы — источник опорного напряжения выдаёт 1,25 В, имеется компаратор, сравнивающий опорное напряжение и входной сигнал с входа 5, генератор импульсов сбрасывающий RS-триггер, элемент И объединяющий сигналы с компаратора и генератора, RS-триггер устраняющий высокочастотные переключения выходных транзисторов, транзистор драйвера VT2, в схеме эмиттерного повторителя, для усиления тока, выходной транзистор VT1, обеспечивает ток до 1,5А.
Генератор импульсов сбрасывает RS-триггер, если напряжение на постоянно
микросхема 5 — низкое, то компаратор выдает сигнал на вход S
сигнал устанавливающий триггер и соответственно включающий транзисторы
VT2 и VT1. Чем быстрее придет сигнал на вход S тем больше времени
транзистор будет находиться в открытом состоянии и тем больше энергии
будет передано со входа на выход микросхемы. А если напряжение на входе 5
поднять выше 1,25 В, то триггер вообще не будет устанавливаться.И
энергия не будет передаваться на выход микросхемы.
Полные аналоги микросхемы MC34063 — AP34063, KS34063, К1156ЕУ5, NCP3063.
Схемы на MC34063

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *