MC34063: схема включения, особенности работы, простые устройства

MC34063: схема включения, особенности работы, простые устройства

MC34063 — довольно распространенный микроконтроллер, используемый при создании преобразователей низкого напряжения в высокое и преобразователей высокого напряжения в низкое. Микросхемы характеризуются своими техническими характеристиками и показателями работоспособности. Устройство выдерживает коммутационные токовые нагрузки до 1,5А и широко применяется в различных импульсных преобразователях с высокими практическими характеристиками.

ВКонтакте Facebook Twitter Google+ Контент Minecraft:

Описание микросхемы

Стабилизация и преобразование напряжения — важные функции, используемые во многих устройствах. Это различные регулируемые источники питания, схемы преобразования и качественные встроенные блоки питания. Большая часть бытовой электроники спроектирована именно на этом МС из-за его высоких эксплуатационных характеристик и способности без проблем коммутировать значительные токи.

MC34063 имеет встроенный генератор, поэтому для работы устройства и начала преобразования напряжений разных уровней просто подключите конденсатор емкостью 470 пФ, чтобы обеспечить начальное смещение. Этот контроллер очень популярен среди радиолюбителей. Этот чип хорошо работает во многих схемах. А благодаря простой топологии и простой технической настройке вы легко поймете, как он работает.

Этот контроллер не следует считать ШИМ, поскольку в нем отсутствует важный компонент — устройство коррекции ошибок. Поэтому могут возникать ошибки на выходе микросхемы. Для исключения ошибок на выходе рекомендуется подключить хотя бы простой LC-фильтр. Это также один из самых доступных контроллеров в своем ценовом диапазоне, поэтому большинство полезных устройств спроектировано на этом контроллере.

Микросхемы имеют меньшие запасы мощности, поэтому легко выдерживают критические условия, но лишь кратковременное время. Поэтому при разработке любого устройства на основе этого ШИМ следует грамотно выбирать параметры устройства и рассчитывать MC34063 исходя из режима работы. Чтобы легко рассчитать параметры устройств на основе этой интегральной схемы, можно воспользоваться калькулятором mc34063.

Редакция сайта рекомендует ознакомиться с основами теоретической электротехники для начинающих.

Аналоги

как и у любой интегральной схемы, у ШИМ-контроллера mc34063 есть качественные аналоги, одним из которых является отечественная микросхема КР1156ЕУ5. Он имеет хорошие эксплуатационные характеристики, которые лягут в основу разработки качественных функциональных устройств с полезными функциями.

Параметры микросхемы

MC34063 доступен в стандартном корпусе DIP-8 с 8 контактами. Компоненты для поверхностного монтажа также доступны вне конкуренции. ШИМ-контроллер MC34063 имеет достаточно высокое качество, о чем свидетельствует большое количество параметров, позволяющих создавать многофункциональные устройства с широким набором функций. Ключевые характеристики производительности включают в себя:

• Диапазон напряжения, с которым может работать контроллер, составляет от 3 до 40 В.
• Максимальный ток переключения на выходе биполярного транзистора составляет 1,5А.
• Напряжение питания – от 3 до 50В.
• коллекторный ток выходного транзистора составляет 100мА.
• Максимальная потребляемая мощность составляет 1,25 Вт.

Выбрав за основу этот ШИМ-контроллер, вы обеспечите себя надежным и практичным прототипом, который даст вам возможность качественно изучить рабочие характеристики импульсных устройств и преобразователей напряжения.

Микросхемы используются во многих устройствах:

• понижающий источник питания;
• повышающий преобразователь;
• зарядное устройство для мобильного телефона;
• светодиод и другие драйверы.

Типовая схема включения

Для запуска контроллера достаточно обеспечить несколько условий, чего можно добиться, носив в кармане пару конденсаторов, дроссель, диод и несколько резисторов. Схема подключения контроллера зависит от требований к нему. Это часто используется на практике, если нужно сделать ШИМ-стабилизатор. Данная схема предназначена для снижения выходного напряжения в зависимости от соотношения резисторов, включенных в обратную связь. Выходное напряжение формируется делителем напряжения с соотношением 1:3 и подается на вход внутреннего компаратора.

Типичная схема подключения состоит из следующих компонентов:

• 3 резистора;
• диод;
• 3 конденсатора;
• индуктивность.

Рассматривая схему, используемую для понижения или стабилизации напряжения, можно увидеть, что она оснащена глубокой обратной связью и довольно мощным выходным транзистором, пропускающим через себя напряжение постоянного тока.

Схема включения на понижение напряжения и стабилизации

Читайте также статью: Как уменьшить дверную проем по ширине на 10 см брусом

Как видно из рисунка, ток в выходном транзисторе ограничивается резистором R1, а таймером, служащим для установки нужной частоты переключения, является конденсатор С2. Когда транзистор включен, дроссель L1 накапливает энергию, а когда транзистор выключен, она разряжается через диод на выходной конденсатор. Коэффициент преобразования зависит от соотношения сопротивлений резисторов R3 и R2.

ШИМ-стабилизатор работает в импульсном режиме:

Когда биполярный транзистор включается, катушка индуктивности получает энергию, которая затем накапливается в выходном конденсаторе. Этот цикл повторяется непрерывно, обеспечивая стабильный уровень выходного сигнала. Если предположить, что входное напряжение микросхемы равно 25В, то выходное напряжение равно 5В, а максимальный выходной ток может достигать 500мА.

Напряжение можно увеличить, изменив тип коэффициента сопротивления резисторов в цепи обратной связи, подключенной к входу. Он также выполняет роль разрядного диода во время действия обратной электродвижущей силы, накопленной в катушке, когда транзистор открыт для зарядки.

Применяя такую ​​схему на практике, можно создать эффективный понижающий преобразователь. При этом микросхема не потребляет избыточную мощность, которая выделяется при падении напряжения до 5 или 3,3 В. Диод предназначен для обеспечения индуктивного обратного разряда выходного конденсатора.

Режим импульсного снижения напряжения позволяет существенно экономить заряд аккумулятора при подключении маломощных устройств. Например, при использовании обычного параметрического стабилизатора на его нагрев во время работы требуется не менее 50% мощности. Что делать, если нам нужно выходное напряжение 3,3В? Этот понижающий источник с нагрузкой 1 Вт будет рассеивать полные 4 Вт мощности, что очень важно при разработке качественных и надежных устройств.

Практика использования MC34063 показывает, что средние потери мощности снижаются как минимум до 13%, что становится важнейшим мотивирующим фактором для его практического внедрения для питания всех низковольтных потребителей. А учитывая принцип управления шириной импульса, микросхема будет слегка нагреваться. Поэтому для его охлаждения не требуется радиатор. Средний КПД данной схемы преобразования составляет не менее 87%.

Для регулирования напряжения на выходе микросхемы используйте резисторный делитель. При превышении номинала 1,25В компаратор переключает триггер и выключает транзистор. В данной заметке описана понижающая схема с выходным уровнем 5В. Чтобы изменить, увеличить или уменьшить его, нужно изменить параметры входного делителя.

Видео: Включение и выключение мощной нагрузки одной маленькой кнопкой

Входной резистор используется для ограничения тока, протекающего через тумблер. Оно рассчитывается как отношение входного напряжения к сопротивлению резистора R1. Для построения регулируемого стабилизатора напряжения среднюю точку переменного резистора подключают к выводу 5 микросхемы. Один выход подключен к общей линии, а второй выход подключен к источнику питания. Система преобразования работает в диапазоне частот 100 кГц, если индуктивность меняется, ее можно изменить; При уменьшении индуктивности частота переключения увеличивается.

Другие режимы работы

Помимо понижающего и установившегося режимов работы, часто используется и повышающий режим. Отличие схемы подключения в том, что дроссель на выходе не стоит. При замыкании ключа через него протекает ток в нагрузку, а при разблокировании ключа на нижний вывод дросселя подается отрицательное напряжение.

Диод, в свою очередь, обеспечивает индуктивный разряд нагрузки в одном направлении. Так, когда ключ разомкнут, на нагрузке вырабатывается напряжение 12 В и максимальный ток, а когда ключ замкнут на выходном конденсаторе, ток возрастает до 28 В. КПД схемы повышения составляет не менее 83%. Особенностью схемы при работе в этом режиме является плавная проводимость выходного транзистора, что обеспечивается ограничением тока базы через дополнительный резистор, подключенный к выводу 8 МС. Тактовая частота преобразователя задается небольшим конденсатором, в основном емкостью 470 пФ, при этом она составляет 100 кГц.

Выходное напряжение определяется по следующей формуле:

Используя приведенную выше схему подключения микросхемы МС34063А, можно сделать повышающий преобразователь с питанием от USB на напряжение 9, 12 В и выше, в зависимости от параметров резистора R3. Для детальных расчетов характеристик устройства доступны специальные калькуляторы. Если R2 составляет 2,4 кОм, а R3 — 15 кОм, схема преобразует 5 В в 12 В.

Схема на MC34063A повышения напряжения с внешним транзистором

В предлагаемой схеме использованы полевые транзисторы. Но в нем есть ошибка. На биполярных транзисторах необходимо поменять местами позиции СЕ. Ниже приведена таблица в описании. Выбор внешнего транзистора основан на коммутируемом токе и выходной мощности.

Драйвер светодиодов

Обычно для питания светодиодного источника света используется эта специальная микросхема, в которой построен понижающий или повышающий преобразователь. Высокий КПД, низкое энергопотребление и высокая стабильность выходного напряжения являются основными преимуществами данной схемной реализации. Существует множество типов схем управления светодиодами, каждая из которых имеет разные характеристики.

В качестве одного из многих примеров практического применения вы можете рассмотреть следующее изображение.

Схема работает следующим образом:

При подаче управляющего сигнала внутренний триггер МС блокируется и транзистор выключается. Через диод течет зарядный ток полевого транзистора. При снятии управляющего импульса триггер переходит во второе состояние и открывает транзистор, вызывая разряд затвора VT2. Включение двух транзисторов обеспечивает быстрое переключение VT1, тем самым уменьшая возможность нагрева из-за практически полного отсутствия компонентов переменного тока. Для расчета тока, протекающего через светодиод, можно использовать: I=1,25 В/R2.

Зарядное устройство на MC34063

Контроллер MC34063 является универсальным. Помимо источника питания, его также можно использовать для создания зарядных устройств для мобильных телефонов с выходным напряжением 5 В. На рисунке ниже представлена ​​схема реализации устройства. Его принцип работы объясняется в соответствии с традиционной ситуацией преобразования с понижением частоты. Выходной ток зарядки аккумулятора до 1А с запасом 30%. Для его увеличения нужно использовать внешний транзистор типа КТ817 или любой другой транзистор.

Видео: MC34063 — универсальный ШИМ контроллер для Понижающих, Повышающих и Инвертирующих преобразователей.

Видео: DC-DC преобразователь на микросхеме MC34063

Читайте также статью: Сильфонные компенсаторы: незаменимые помощники в трубопроводных системах