Ta kalkulator vam omogoča izračun parametrov impulznega pretvornika DC-DC na MC34063A. Kalkulator lahko izračuna ojačevalne, padajoče in invertne pretvornike z uporabo široko dostopnega mikrovezja mc33063 (aka mc34063). Na zaslonu so prikazani podatki kondenzatorja za nastavitev frekvence, največjega toka, induktivnosti tuljave in upora upora. Upori so izbrani iz najbližjih standardnih vrednosti, tako da se izhodna napetost najbolj ujema z zahtevano vrednostjo.

Ct- zmogljivost kondenzatorja za nastavitev frekvence pretvornika.
Ipk- temenski tok skozi induktivnost. Induktivnost mora biti zasnovana za ta tok.
Rsc- upor, ki bo izklopil mikrovezje, če je tok presežen.
Lmin- najmanjša induktivnost tuljave. Ne morete vzeti manj kot ta apoen.
Co- filtrirni kondenzator. Večji kot je, manjše je valovanje, moral bi biti tipa LOW ESR.
R1, R2- napetostni delilnik, ki nastavi izhodno napetost.

Dioda mora biti ultrahitra ali Schottkyjeva dioda z dovoljeno povratno napetostjo vsaj 2-kratne izhodne.

Napajalna napetost IC 3 - 40 voltov, in trenutni Ipk ne sme preseči 1,5 A

• 20.09.2014

  Sprožilec je naprava z dvema stabilnima ravnotežnima stanjema, namenjena snemanju in shranjevanju informacij. Flip-flop lahko shrani 1 bit podatkov. Simbol sprožilca je videti kot pravokotnik, znotraj katerega je napisana črka T. Levo od pravokotnika so povezani vhodni signali. Oznake signalnih vhodov so zapisane v dodatnem polju na levi strani pravokotnika. ...

• 21.09.2014

  Enociklična izhodna stopnja cevni ojačevalnik vsebuje najmanj delov in je enostaven za sestavo in prilagajanje. Pentode v izhodni stopnji se lahko uporabljajo samo v ultra-linearnem, triodnem ali normalnem načinu. Pri triodni povezavi je zaščitna mreža povezana z anodo preko upora 100...1000 Ohm. Pri ultralinearni povezavi je kaskada pokrita z OS vzdolž zaščitne mreže, kar zmanjša ...

• 04.05.2015

  Slika prikazuje diagram preprostega infrardečega daljinskega upravljalnika in sprejemnika, katerega izvršilni element je rele. Zaradi enostavnosti vezja daljinskega upravljalnika lahko naprava izvaja samo dve dejanji: vklop releja in izklop s sprostitvijo tipke S1, kar lahko zadostuje za določene namene (garažna vrata, odpiranje elektromagnetne ključavnice itd.). ). Nastavitev vezja je zelo ...

• 05.10.2014

  Vezje je izdelano z uporabo dvojnega operacijskega ojačevalnika TL072. Narejeno na A1.1 predojačevalnik s koeficientom ojačanje z danim razmerjem R2\R3. R1 je regulator glasnosti. Operacijski ojačevalnik A1.2 ima aktivni tripasovni mostni nadzor tona. Prilagoditve izvajajo spremenljivi upori R7R8R9. Coef. prenos tega vozlišča 1. Napolnjeno predhodno napajanje ULF je lahko od ±4V do ±15V Literatura...

Omrežni napajalniki se pogosto uporabljajo za napajanje prenosne elektronske opreme doma. Vendar to ni vedno priročno, saj na mestu uporabe ni vedno proste električne vtičnice. Kaj pa, če potrebujete več različnih virov energije?

Ena izmed pravih rešitev je izdelava univerzalnega vira energije. In kot zunanji vir napajanja uporabite zlasti vrata USB osebnega računalnika. Ni skrivnost, da standardna različica zagotavlja napajanje za zunanje elektronske naprave napetost 5V in obremenitveni tok ne več kot 500 mA.

Toda na žalost večina prenosne elektronske opreme za normalno delovanje potrebuje 9 ali 12 V. Težavo bo pomagalo rešiti specializirano mikrovezje. napetostni pretvornik na MC34063, kar bo močno olajšalo proizvodnjo z zahtevanimi parametri.

Blok diagram pretvornika mc34063:

MC34063 Delovne omejitve

Opis vezja pretvornika

Spodaj je shema vezja možnost napajanja, ki vam omogoča, da dobite 9 V ali 12 V iz 5 V vrat USB na vašem računalniku.

Vezje temelji na specializiranem mikrovezju MC34063 (njegov ruski analog K1156EU5). Napetostni pretvornik MC34063 je a elektronsko vezje Krmiljenje DC/DC pretvornika.

Ima referenčno napetost s temperaturno kompenzacijo (CVS), oscilator s spremenljivim delovnim ciklom, primerjalnik, tokovno omejevalno vezje, izhodno stopnjo in visokotokovno stikalo. Ta čip je izdelan posebej za uporabo v boost, buck in inverting elektronskih pretvornikih z najmanjšim številom elementov.

Izhodno napetost, dobljeno kot rezultat delovanja, nastavita dva upora R2 in R3. Izbira je narejena na podlagi tega, da mora imeti vhod primerjalnika (pin 5) napetost 1,25 V. Upornost uporov za vezje lahko izračunate s preprosto formulo:

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

Če poznate zahtevano izhodno napetost in upor upora R3, lahko preprosto določite upor upora R2.

Ker je izhodna napetost določena z , je mogoče vezje močno izboljšati z vključitvijo stikala v vezje, ki omogoča pridobivanje različnih vrednosti po potrebi. Spodaj je različica pretvornika MC34063 za dve izhodni napetosti (9 in 12 V)

Deli v vezju so zasnovani za 5 V s tokovno mejo 500 mA, z valovanjem 43 kHz in 3 mV. Vhodna napetost je lahko od 7 do 40 voltov.

Uporni delilnik na R2 in R3 je odgovoren za izhodno napetost; če ju zamenjate s trimernim uporom približno 10 kOhm, lahko nastavite zahtevano izhodno napetost. Upor R1 je odgovoren za omejevanje toka. Kondenzator C1 in tuljava L1 sta odgovorna za frekvenco valovanja, kondenzator C3 pa za nivo valovanja. Diodo lahko zamenjate z 1N5818 ali 1N5820. Za izračun parametrov vezja obstaja poseben kalkulator - http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml, kjer morate samo nastaviti zahtevane parametre, lahko tudi izračuna vezja in parametre dveh vrst pretvornikov, ki nista upoštevani.

Izdelani sta bili 2 tiskana vezja: na levi - z delilnikom napetosti na delilniku napetosti iz dveh uporov standardne velikosti 0805, na desni s spremenljivim uporom 3329H-682 6,8 kOhm. Mikrovezje MC34063 je v ohišju DIP, pod njim sta dva čipna tantalova kondenzatorja standardne velikosti - D. Kondenzator C1 je standardne velikosti 0805, izhodna dioda, tokovni omejevalni upor R1 - pol vata, pri nizkih tokovih, manj kot 400 mA, lahko namestite upor nižje moči. Induktivnost CW68 22uH, 960mA.

Valovne oblike valovanja, meja R = 0,3 Ohma

Ti oscilogrami kažejo valovanje: na levi - brez obremenitve, na desni - z obremenitvijo v obliki mobilnega telefona, ki omejuje upor 0,3 Ohma, spodaj z enako obremenitvijo, vendar omejuje upor 0,2 Ohma.

Valovna oblika, meja R = 0,2 Ohma

Zajete karakteristike (vsi parametri niso bili izmerjeni), z vhodno napetostjo 8,2 V.

Ta adapter je bil narejen za polnjenje in napajanje vašega mobilnega telefona digitalna vezja v pohodniških razmerah.

V članku je bila prikazana plošča s spremenljivim uporom kot delilnik napetosti, dodal ji bom ustrezno vezje, razlika od prvega vezja je samo v delilniku.

33 komentarjev na “Buck DC-DC pretvornik na MC34063”

Zelo!
Škoda, iskal sem 3,3 Uout in potrebujem več pomoči (1,5A-2A).
Mogoče ga lahko izboljšate?

Članek vsebuje povezavo do kalkulatorja za vezje. Glede na to morate za 3,3 V nastaviti R1=11k R2=18k.
Če potrebujete višje tokove, morate dodati tranzistor ali uporabiti močnejši stabilizator, na primer LM2576.

Hvala vam! Poslano.

Če vgradiš zunanji tranzistor, ali bo tokovna zaščita ostala? Na primer, nastavite R1 na 0,05 ohma, zaščita naj deluje pri 3 A, ker Sama mikruha tega toka ne zdrži, ampak jo mora okrepiti terenski delavec.

Mislim, da mora omejitev (to mikrovezje ima omejitev toka, ne zaščite) ostati. Podatkovni list vsebuje bipolarno vezje in izračune za povečanje toka. Za višje tokove lahko priporočam LM2576, je le do 3A.

Zdravo! Sestavil sem tudi ta diagram za polnjenje avtomobila mobilni telefon Ko pa je "lačen" (praznjen) porabi zelo velik tok (870mA). Za to malenkost je to še normalno, le ogreti se mora. Sestavil sem ga tako na mizi kot na plošči, rezultat je enak - deluje 1 minuto, nato tok preprosto pade in mobilni telefon izklopi polnjenje.
Ne razumem le ene stvari ... zakaj avtor članka ne poveže več kot enega izračunanih apoenov, praktično s kalkulatorjem, ki je dal povezavo v članku. po avtorjevih parametrih "...z pulzacijo 43 kHz in 3 mV." in 5V na izhodu, kalkulator s temi parametri pa proizvede vrh C1 - 470, L1 - 66-68 μH,
C3 - 1000uF. Vprašanje je: IN KJE JE TU RESNICA?

Na samem začetku članka piše, da je bil članek poslan v dodelavo.
Med izračuni sem delal napake in zaradi njih se vezje tako segreje, da morate izbrati pravi kondenzator C1 in induktivnost, vendar do zdaj še niso vsi prišli do tega vezja.
Mobilni telefon izklopi polnjenje, ko je presežena določena napetost; pri večini telefonov je ta napetost večja od 6V in nekaj voltov. Bolje je polniti telefon z nižjim tokom, baterija bo zdržala dlje.

Hvala Alex_EXE za odgovor! Zamenjal sem vse komponente po kalkulatorju, vezje se sploh ne segreva, izhodna napetost je 5,7 V, pod obremenitvijo (polnjenje mobilnega telefona) pa proizvede 5 V - to je norma, tok pa 450 mA, Dele sem izbral s pomočjo kalkulatorja, vse je prišlo na delček volta. Tuljavo sem vzel na 100 µH (kalkulator je pokazal: najmanj 64 µH, kar pomeni, da je možno več:). Vse komponente napišem kasneje, ko jih preizkusim, če koga zanima.
Na internetu ni tako veliko spletnih mest, kot je vaše Alex_EXE (v ruskem jeziku), razvijajte ga naprej, če lahko. Hvala vam!

Me veseli, da sem pomagal :)
Napiši, mogoče bo komu koristilo.

Ok, bom zapisal:
Testi so bili uspešni, mobitel se polni (baterija v moji Nokii je 1350mA)
- izhodna napetost 5,69V (očitno se je 1mV nekje izgubil:) - brez obremenitve, z obremenitvijo mobilnega telefona pa 4,98V.
-vhod na vozilu 12V (no, to je avto, jasno je, da je 12 idealno, drugače 11,4-14,4V).
Apoeni za krog:
— R1=0,33 Ohm/1W (ker se nekoliko segreje)
— R2=20K/0,125W
— R3=5,6K/0,125W
— C1=470p keramika
— C2=1000uF/25v (nizka impedanca)
— C3=100uF/50v
- L1 (kot sem že zgoraj napisal 100 µH, bolje je, če je 68 µH)

To je vse:)

In imam vprašanje zate Alex_EXE:
Na internetu ne najdem informacij o "Napetost valovanja obremenitve" in "Frekvenca pretvorbe"
Kako pravilno nastaviti te parametre v kalkulatorju, torej izbrati?
In kaj sploh pomenijo?

Zdaj želim napolniti to miniaturno baterijo, vendar moram jasno razumeti ta dva parametra.

Čim manj utripa, tem bolje. Imam 100 µF in stopnjo valovanja 2,5-5%, odvisno od obremenitve imate 1000 µF - to je več kot dovolj. Frekvenca pulziranja je v mejah normale.

Nekako sem razumel pulzacije, to je koliko napetost "skoči", no .... približno :)
In tukaj je frekvenca pretvorbe. Kaj storiti z njim? se nagiba k zmanjšanju ali povečanju? Google o tem molči kot partizan ali pa sem to iskal :)

Tu vam ne morem zagotovo povedati, čeprav bo frekvenca od 5 do 100 KHz normalna za večino nalog. Vsekakor pa je odvisno od naloge, frekvenčno najbolj zahtevni so analogni in precizni instrumenti, kjer lahko vibracije motijo ​​delovne signale in s tem povzročijo njihovo popačenje.

Alexander piše 23.4.2013 ob 10:50

Našel sem, kar sem potreboval! Zelo priročno. Najlepša hvala Alex_EXE.

Alex, prosim razloži kotličku, če se v tokokrog vnese spremenljivi upor, v kakšnih mejah se bo spremenila napetost?

ali je možna uporaba ta diagram naredite tokovni vir 6,6 voltov z nastavljiva napetost, Umax, da ne preseže teh istih 6,6 voltov. Želim narediti več skupin LED (delovanje U 3,3 volta in tok 180 mA), vsaka skupina ima 2 LED diodi, naslednja. povezan. Napajalnik je 12 voltov, po potrebi pa lahko dokupim še enega. Hvala, če odgovoriš...))

Na žalost mi ta zasnova ni bila všeč - bila je preveč muhasta. Če bo v prihodnosti potreba, se lahko vrnem, a zaenkrat sem to opustil.
Za LED je bolje uporabiti specializirana mikrovezja.

Višja kot je frekvenca pretvorbe, bolje je, ker Dimenzije (induktivnost) induktorja so zmanjšane, vendar v razumnih mejah - za MC34063 je optimalno 60-100 kHz. Upor R1 se bo segrel, ker v bistvu gre za tokovno merilni šant, tj. ves tok, ki ga porabita samo vezje in obremenitev, teče skozi njega (5 V x 0,5 A = 2,5 W)

Vprašanje je seveda neumno, toda ali je mogoče iz njega odstraniti +5, ozemljitev in -5 voltov? Ne potrebujete veliko energije, potrebujete pa stabilnost, ali boste morali namestiti kaj drugega, kot je 7660?

Pozdravljeni vsi skupaj. Fantje, kdo lahko pomaga zagotoviti, da je izhod 10 voltov ali boljši z regulacijo. Ilya, te lahko prosim, da mi to zapišeš? Prosim povej mi. Hvala vam.

Iz proizvajalčevega lista s specifikacijami mc34063:
največja frekvenca F=100 kHz, tipična F=33 kHz.
Vripple = 1 mV - tipična vrednost, Vripple = 5 mV - največja.
—
10V izhod:
— za padajoči enosmerni tok, če je vhod 12 V:
Vin=12 V, Vout=10 V, Iout=450 mA, Vripple=1 mV(pp), Fmin=34 kHz.
Ct=1073 pF, Ipk=900 mA, Rsc=0,333 Ohm, Lmin=30 uH, Co=3309 uF,
R1=13k, R2=91k (10V).
— za ojačevalni enosmerni tok, če je vhod 3 V:
Vin=3 V, Vout=10 V, Iout=450 mA, Vripple=1 mV(pp), Fmin=34 kHz.
Ct=926 pF, Ipk=4230 mA, Rsc=0,071 Ohm, Lmin=11 uH, Co=93773 uF, R=180 Ohm, R1=13k R2=91k (10V)

Zaključek: mikrovezje ni primerno za povečanje enosmernega toka z danimi parametri, saj je Ipk = 4230 mA > 1500 mA presežen. Tukaj je možnost: http://www.youtube.com/watch?v=12X-BBJcY-w
Namestite 10 V zener diodo.

Po oscilogramih sodeč je tvoj čok zasičen, rabiš močnejši čok. Frekvenco pretvorbe lahko povečate, tako da induktor ostane enakih dimenzij in induktivnosti. Mimogrede, MC-shka deluje tiho do 150 kHz, glavna stvar je notranja. Tranzistorjev ne smete vklapljati z Darlingtonom. Kolikor razumem, ga je mogoče priključiti vzporedno na napajalni tokokrog?

In glavno vprašanje: kako povečati moč pretvornika? Vidim, da so kondenzatorji tam majhni - 47 µF na vhodu, 2,2 µF na izhodu... Je moč odvisna od njih? Spajkati notri okoli en in pol mikrofarada? 🙂

Kaj storiti, šef, kaj storiti?!

Uporaba tantalovih kondenzatorjev v napajalnih tokokrogih je zelo nepravilna! Tantal res ne mara visokih tokov in pulzacij!

> Uporaba tantalovih kondenzatorjev v napajalnih tokokrogih je zelo nepravilna!

in kje drugje jih uporabiti, če ne v pulzni bloki hrana?! 🙂

Odličen članek. Z veseljem sem ga prebral. Vse je jasno v preprostem jeziku brez razkazovanja. Že po branju komentarjev sem bil prijetno presenečen; odzivnost in enostavnost komunikacije sta bili odlični. Zakaj sem prišel na to temo? Ker zbiram števec kilometrov za Kamaz. Našel sem diagram in avtor močno priporoča napajanje mikrokontrolerja na ta način in ne preko ročice. V nasprotnem primeru krmilnik sveti. Ne vem zagotovo, verjetno ročica ne drži enake vhodne napetosti in zato palitsa. Ker ima tak stroj 24 V. Nisem pa razumel, da je v diagramu po risbi videti, da je zener dioda. Avtor navitja odometra je bil sestavljen s komponentami SMD. In ta zener dioda ss24 se izkaže za SMD Schottky diodo. TUKAJ na diagramu je narisana tudi kot zener dioda. Vendar se zdi, da je to dobra ideja, to je dioda in ne zener dioda. Čeprav morda zamenjujem njihovo risbo? Morda se tako rišejo Schottky diode in ne zener diode? Ostaja še to malo razjasniti. Ampak najlepša hvala za članek.

Ta opus bo približno 3 junaki. Zakaj heroji?))) Že od antičnih časov so heroji branilci domovine, ljudje, ki so "ukradli", torej rešili, in ne, kot zdaj, "ukradli", bogastvo. Naši pogoni so impulzni pretvorniki, 3 vrste (step-down, step-up, inverter). Poleg tega so vsi trije na enem čipu MC34063 in na enem tipu tuljave DO5022 z induktivnostjo 150 μH. Uporabljajo se kot del stikala mikrovalovnega signala z uporabo pin diod, katerih vezje in plošča sta navedena na koncu tega članka.

Izračun DC-DC padajočega pretvornika (step-down, buck) na čipu MC34063

Izračun se izvede s standardno metodo »AN920/D« družbe ON Semiconductor. Shema električnega vezja pretvornika je prikazana na sliki 1. Številke elementov vezja ustrezajo zadnji različici vezja (iz datoteke »Driver of MC34063 3in1 – ver 08.SCH«).

Slika 1 Shema električnega vezja nižjega gonilnika.

IC izhodi:

Sklep 1 - SWC(stikalni kolektor) - kolektor izhodnega tranzistorja

Zaključek 2 - S.W.E.(switch emitter) - emiter izhodnega tranzistorja

Sklep 3 - TS(časovni kondenzator) - vhod za priključitev časovnega kondenzatorja

Sklep 4 - GND– ozemljitev (priključi se na skupno žico padajočega DC-DC)

Sklep 5 - CII(FB) (invertirajoči vhod primerjalnika) - invertirajoči vhod primerjalnika

Zaključek 6 - VCC- prehrana

Sklep 7 - Ipk— vhod vezja za omejevanje največjega toka

Sklep 8 - DR Kongo(driver collector) - gonilnik izhodnega tranzistorja (uporablja se tudi kot gonilnik izhodnega tranzistorja bipolarni tranzistor, priključen v skladu z Darlingtonovim vezjem, ki se nahaja znotraj mikrovezja).

Elementi:

L 3- plin. Bolje je uporabiti tuljavo odprtega tipa (ne popolnoma zaprto s feritom) - serijo DO5022T podjetja Oilkraft ali RLB podjetja Bourns, saj taka tuljava pride v nasičenost pri večjem toku kot običajne tuljave zaprtega tipa CDRH Sumida. Bolje je uporabiti dušilke z večjo induktivnostjo od dobljene izračunane vrednosti.

Od 11- časovni kondenzator, določa frekvenco pretvorbe. Največja frekvenca pretvorbe za 34063 čipov je približno 100 kHz.

R 24, R 21— napetostni delilnik za primerjalno vezje. Neinvertirajoči vhod primerjalnika se napaja z napetostjo 1,25 V iz notranjega regulatorja, invertirajoči vhod pa se napaja iz napetostnega delilnika. Ko napetost iz delilnika postane enaka napetosti iz notranjega regulatorja, primerjalnik preklopi izhodni tranzistor.

C 2, C 5, C 8 in C 17, C 18— izhodni oziroma vhodni filtri. Kapacitivnost izhodnega filtra določa količino valovanja izhodne napetosti. Če se med izračuni izkaže, da je za določeno vrednost valovanja potrebna zelo velika kapacitivnost, lahko naredite izračun za velike valove in nato uporabite dodaten LC filter. Vhodna kapacitivnost se običajno vzame 100 ... 470 μF (priporočilo TI je najmanj 470 μF), izhodna kapacitivnost je tudi 100 ... 470 μF (vzeto 220 μF).

R 11-12-13 (RSc)- upor za zaznavanje toka. Potreben je za vezje za omejevanje toka. Največji izhodni tranzistorski tok za MC34063 = 1,5 A, za AP34063 = 1,6 A. Če najvišji preklopni tok preseže te vrednosti, lahko mikrovezje izgori. Če je zagotovo znano, da se konični tok niti ne približa največjim vrednostim, potem tega upora ni mogoče namestiti. Izračun se izvede posebej za vršni tok (notranjega tranzistorja). Pri uporabi zunanjega tranzistorja skozenj teče vršni tok, skozi notranji tranzistor pa manjši (kontrolni) tok.

VT 4 – zunanji bipolarni tranzistor se vstavi v vezje, ko izračunani temenski tok preseže 1,5 A (pri velikem izhodnem toku). V nasprotnem primeru lahko pregrevanje mikrovezja povzroči njegovo okvaro. Način delovanja (bazni tok tranzistorja) R 26 , R 28 .

VD 2 – Schottky dioda ali ultrahitra dioda za napetost (naprej in nazaj) najmanj 2U izhoda

Postopek izračuna:

• Izberite nazivno vhodno in izhodno napetost: V in, V ven in največ

izhodni tok jaz ven.

V naši shemi V vhod = 24 V, V izhod = 5 V, I izhod = 500 mA(največ 750 mA)

• Izberite najmanjšo vhodno napetost V v (min) in minimalno delovno frekvenco f min z izbranim V in in jaz ven.

V naši shemi V in (min) = 20 V (v skladu s tehničnimi specifikacijami), izberite f min = 50 kHz

3) Izračunajte vrednost (t vklopljen +t izklopljen) maks po formuli (t vklopljen +t izklopljen) max =1/f min, t vklopljeno (maks.)— največji čas, ko je izhodni tranzistor odprt, toff (max)— največji čas, ko je izhodni tranzistor zaprt.

(t vklopljen +t izklopljen) max =1/f min =1/50kHz=0.02 GOSPA=20 μS

Izračunajte razmerje t vklop/t izklop po formuli t on /t off =(V izhod +V F)/(V in(min) -V sat -V izhod), Kje V F- padec napetosti na diodi (naprej - padec napetosti naprej), V sed- padec napetosti na izhodnem tranzistorju, ko je v popolnoma odprtem stanju (saturacija - saturacijska napetost) pri danem toku. V sed določeno iz grafov ali tabel v dokumentaciji. Iz formule je jasno, da več V in, V ven in bolj kot se med seboj razlikujejo, manj vplivajo na končni rezultat V F in V sed.

(t vklopljen /t izklopljen) max =(V izhod +V F)/(V in(min) -V sat -V izhod)=(5+0,8)/(20-0,8-5)=5,8/14,2=0,408

4) Vedeti t vklop/t izklop in (t vklopljen +t izklopljen) maks rešite sistem enačb in poiščite t vklopljeno (maks.).

t off = (t on +t off) max / ((t on /t off) max +1) =20μS/(0.408+1)=14.2 μS

t na (maks) =20- t izklopljeno=20-14,2 µS=5,8 µS

5) Poiščite kapacitivnost časovnega kondenzatorja Od 11 (Ct) po formuli:

C 11 = 4,5*10 -5 *t na (maks.).

C 11 = 4.5*10 -5 * t na (maks) =4,5*10 - 5*5,8 µS=261pF(to je najmanjša vrednost), vzemite 680pF

Manjša kot je kapacitivnost, višja je frekvenca. Kapacitivnost 680pF ustreza frekvenci 14KHz

6) Poiščite temenski tok skozi izhodni tranzistor: I PK(stikalo) =2*I ven. Če se izkaže, da je večji od največjega toka izhodnega tranzistorja (1,5 ... 1,6 A), potem pretvornik s takšnimi parametri ni mogoč. Potrebno je bodisi preračunati vezje za nižji izhodni tok ( jaz ven) ali uporabite vezje z zunanjim tranzistorjem.

I PK(stikalo) =2*I izhod =2*0,5=1A(za največji izhodni tok 750mA I PK(stikalo) = 1,4A)

7) Izračunaj Rsc po formuli: R sc =0,3/I PK (stikalo).

R sc =0,3/I PK (stikalo) =0,3/1=0,3 Ohm, Vzporedno povežemo 3 upore ( R 11-12-13) 1 ohm

8) Izračunajte najmanjšo kapacitivnost kondenzatorja izhodnega filtra: C 17 =I PK (stikalo) *(t vklopljen +t izklopljen) max /8V valovanje (p-p), Kje V valovanje (p-p)— največja vrednost valovanja izhodne napetosti. Največja zmogljivost se vzame iz standardnih vrednosti, ki so najbližje izračunani.

Od 17 =jaz PK (stikalo) *(t na+ t izklopljeno) maks/8 V valovanje (str — str) =1*14,2 µS/8*50 mV=50 µF, vzemite 220 µF

9) Izračunajte najmanjšo induktivnost induktorja:

L 1(min) = t na (maks) *(V in (min) — V sed— V ven)/ jaz PK (stikalo) . Če sta C17 in L1 prevelika, lahko poskusite povečati frekvenco pretvorbe in ponovite izračun. Višja kot je frekvenca pretvorbe, nižja je najmanjša kapacitivnost izhodnega kondenzatorja in najmanjša induktivnost induktorja.

L 1(min) =t vklop(max) *(V in(min) -V sat -V izhod)/I PK(stikalo) =5,8μS *(20-0.8-5)/1=82.3 µH

To je najmanjša induktivnost. Za mikrovezje MC34063 je treba induktor izbrati z namenoma večjo vrednostjo induktivnosti od izračunane vrednosti. Izberemo L=150μH iz CoilKraft DO5022.

10) Upornost delilnika se izračuna iz razmerja V izhod =1,25*(1+R 24 /R 21). Ti upori morajo imeti vsaj 30 ohmov.

Za V izhod = 5 V vzamemo R 24 = 3,6 K, potemR 21 =1,2K

Spletni izračun http://uiut.org/master/mc34063/ prikazuje pravilnost izračunanih vrednosti (razen Ct=C11):

Obstaja tudi drug spletni izračun http://radiohlam.ru/teory/stepdown34063.htm, ki prav tako prikazuje pravilnost izračunanih vrednosti.

12) V skladu s pogoji izračuna v odstavku 7 je najvišji tok 1 A (Max 1,4 A) blizu največjega toka tranzistorja (1,5 ... 1,6 A). tok 1A, da se izognete pregrevanju mikrovezja. To je narejeno. Izberemo tranzistor VT4 MJD45 (tip PNP) s koeficientom prenosa toka 40 (priporočljivo je, da h21e vzamete čim višje, saj tranzistor deluje v načinu nasičenja in padec napetosti na njem je približno = 0,8 V). Nekateri proizvajalci tranzistorjev v naslovu podatkovnega lista navedejo, da je napetost nasičenja Usat nizka, približno 1 V, kar je tisto, kar morate upoštevati.

Izračunajmo upornost uporov R26 in R28 v tokokrogih izbranega tranzistorja VT4.

Osnovni tok tranzistorja VT4: jaz b= jaz PK (stikalo) / h 21 uh . jaz b=1/40=25mA

Upor v tokokrogu BE: R 26 =10*h21e/ jaz PK (stikalo) . R 26 =10*40/1=400 Ohm (vzemite R 26 =160 Ohm)

Tok skozi upor R 26: I RBE =V BE /R 26 =0,8/160=5mA

Upor v osnovnem vezju: R 28 =(Vin(min)-Vsat(voznik)-V RSC -V BEQ 1)/(I B +I RBE)

R 28 =(20-0,8-0,1-0,8)/(25+5)=610 Ohmov, lahko vzamete manj kot 160 Ohmov (isti tip kot R 26, saj lahko vgrajeni Darlingtonov tranzistor zagotovi več toka za manjši upor.

13) Izračunajte dušilne elemente R 32, C 16. (glejte izračun ojačevalnega vezja in spodnji diagram).

14) Izračunajmo elemente izhodnega filtra L 5 , R 37, C 24 (G. Ott »Metode za dušenje hrupa in motenj v elektronski sistemi” str.120-121).

Izbral sem - tuljava L5 = 150 µH (istovrstna dušilka z aktivnim uporom Rdross = 0,25 ohm) in C24 = 47 µF (vezje kaže večjo vrednost 100 µF)

Izračunajmo dekrement slabljenja filtra xi =((R+Rdross)/2)* koren (C/L)

R=R37 je nastavljen, ko je dekrement slabljenja manjši od 0,6, da se odstrani prekoračitev relativnega frekvenčnega odziva filtra (resonanca filtra). V nasprotnem primeru bo filter na tej mejni frekvenci nihanja ojačal, namesto da bi jih oslabil.

Brez R37: Ksi=0,25/2*(koren 47/150)=0,07 - frekvenčni odziv se bo dvignil na +20dB, kar je slabo, zato smo nastavili R=R37=2,2 Ohma, potem:

C R37: Xi = (1+2,2)/2*(koren 47/150) = 0,646 - pri Xi 0,5 ali več se frekvenčni odziv zmanjša (ni resonance).

Resonančna frekvenca filtra (mejna frekvenca) Fср=1/(2*pi*L*C) mora ležati pod pretvorbenimi frekvencami mikrovezja (zato jih filtrirajte visoke frekvence 10-100kHz). Za navedene vrednosti L in C dobimo Faver = 1896 Hz, kar je manj od delovne frekvence pretvornika 10-100 kHz. Upornosti R37 ni mogoče povečati za več kot nekaj ohmov, saj bo napetost na njem padla (pri obremenitvenem toku 500 mA in R37=2,2 ohma bo padec napetosti Ur37=I*R=0,5*2,2=1,1V) .

Vsi elementi vezja so izbrani za površinsko montažo

Oscilogrami delovanja na različnih točkah v tokokrogu pretvornika:

15) a) Oscilogrami brez obremenitve ( Uin=24V, Uout=+5V):

Napetost +5V na izhodu pretvornika (na kondenzatorju C18) brez obremenitve

Signal na kolektorju tranzistorja VT4 ima frekvenco 30-40Hz, saj brez obremenitve, vezje porabi približno 4 mA brez obremenitve

Krmilni signali na pin 1 mikrovezja (spodnji) in na osnovi tranzistorja VT4 (zgornji) brez obremenitve

b) Oscilogrami pod obremenitvijo(Uin=24V, Uout=+5V), s kapacitivnostjo za nastavitev frekvence c11=680pF. Obremenitev spreminjamo z zmanjšanjem upora upora (3 oscilogrami spodaj). Izhodni tok stabilizatorja se poveča, prav tako vhod.

Obremenitev - 3 vzporedni upori 68 ohmov ( 221 mA) Vhodni tok - ​​70mA

Rumeni žarek - signal na osnovi tranzistorja (krmiljenje) Modri ​​žarek - signal na kolektorju tranzistorja (izhod) Obremenitev - 5 vzporednih uporov 68 ohmov ( 367 mA) Vhodni tok - ​​110mA

Rumeni žarek - signal na osnovi tranzistorja (krmiljenje) Modri ​​žarek - signal na kolektorju tranzistorja (izhod) Obremenitev - 1 upor 10 ohm ( 500 mA) Vhodni tok - ​​150mA

Zaključek: odvisno od obremenitve se spreminja frekvenca ponavljanja impulza, pri večji obremenitvi se frekvenca poveča, nato pavze (+5V) med fazo kopičenja in sproščanja izginejo, le kvadratni impulzi– stabilizator deluje »na meji« svojih zmožnosti. To je razvidno tudi iz spodnjega oscilograma, ko ima napetost "žage" skoke - stabilizator preide v način omejevanja toka.

c) Napetost pri kapacitivnosti za nastavitev frekvence c11=680pF pri največji obremenitvi 500mA

Rumeni žarek - kapacitivni signal (kontrolna žaga) Modri ​​žarek - signal na kolektorju tranzistorja (izhod) Obremenitev - 1 upor 10 ohm ( 500 mA) Vhodni tok - ​​150mA

d) Valovanje napetosti na izhodu stabilizatorja (c18) pri največji obremenitvi 500 mA

Rumeni žarek - pulzacijski signal na izhodu (s18) Obremenitev - 1 upor 10 ohm ( 500 mA)

Valovanje napetosti na izhodu filtra LC(R) (c24) pri največji obremenitvi 500 mA

Rumeni žarek - valovanje signala na izhodu LC(R) filtra (c24) Obremenitev - 1 upor 10 ohm ( 500 mA)

Zaključek: območje nihanja napetosti od vrha do vrha se je zmanjšalo s 300 mV na 150 mV.

e) Oscilogram dušenih nihanj brez dušilnika:

Modri ​​žarek - na diodi brez dušilnika (viden je vnos impulza skozi čas ni enako obdobju, ker to ni PWM, ampak PFM)

Oscilogram dušenih nihanj brez dušilnika (povečan):

Izračun stopenjskega, ojačevalnega DC-DC pretvornika na čipu MC34063

http://uiut.org/master/mc34063/. Za pospeševalni gonilnik je v bistvu enak izračunu buck gonilnika, zato mu lahko zaupamo. Med spletnim izračunom se shema samodejno spremeni v standardno shemo iz “AN920/D” spodaj so prikazani vhodni podatki, rezultati izračuna in sama standardna shema.

— poljski N-kanalni tranzistor VT7 IRFR220N. Poveča obremenitev mikrovezja in omogoča hitro preklapljanje. Izbral: Električno vezje ojačevalnega pretvornika je prikazano na sliki 2. Številke elementov vezja ustrezajo zadnji različici vezja (iz datoteke »Driver of MC34063 3in1 – ver 08.SCH«). Na diagramu so elementi, ki niso vključeni standardna shema spletni izračun. To so naslednji elementi:

• Največja napetost odtok-izvor V DSS =200 V, tk visokonapetostni izhod +94V
• Nizek padec napetosti kanala RDS(on)max =0,6Om. Manjši kot je upor kanala, manjše so toplotne izgube in večji je izkoristek.
• Majhna kapacitivnost (vhod), ki določa naboj vrat Qg (Skupni strošek prehoda) in nizek vhodni tok vrat. Za dani tranzistor jaz=Qg*FSW=15 nC*50 KHz=750uA.
• Največji odtočni tok jaz d=5A, saj impulzni tok Ipk=812 mA pri izhodnem toku 100 mA

- elementi delilnika napetosti R30, R31 in R33 (zmanjša napetost za vrata VT7, ki ne sme biti večja od V GS = 20V)

- razelektritveni elementi vhodne kapacitivnosti VT7 - R34, VD3, VT6 pri preklopu tranzistorja VT7 v zaprto stanje. Zmanjša čas upadanja vrat VT7 s 400 nS (ni prikazano) na 50 nS (valovna oblika s časom upadanja 50 nS). Log 0 na nožici 2 mikrovezja odpre tranzistor PNP VT6 in vhodna kapacitivnost vrat se izprazni skozi spoj CE VT6 (hitreje kot preprosto prek upora R33, R34).

— tuljava L se pri izračunu izkaže za zelo veliko, izbrana je manjša vrednost L = L4 (slika 2) = 150 μH

— dušilni elementi C21, R36.

Izračun dušenja:

Zato L=1/(4*3,14^2*(1,2*10^6)^2*26*10^-12)=6,772*10^4 Rsn=√(6,772*10^4 /26*10^- 12)=5,1 KOhm

Velikost snubber kapacitivnosti je običajno kompromisna rešitev, saj po eni strani večja kot je kapacitivnost, boljše je glajenje (manjše število nihanj), po drugi strani pa se kapacitivnost z vsakim ciklom ponovno napolni in razprši del uporabno energijo skozi upor, kar vpliva na izkoristek (običajno normalno zasnovan dušilec zmanjša izkoristek zelo malo, v nekaj odstotkih).

Z vgradnjo spremenljivega upora smo natančneje določili upor R=1 K

Slika 2 Shema električnega vezja pospeševalnega gonilnika.

Oscilogrami delovanja na različnih točkah v vezju ojačevalnega pretvornika:

a) Napetost na različnih točkah brez obremenitve:

Izhodna napetost - 94V brez obremenitve

Napetost vrat brez obremenitve

Odvodna napetost brez obremenitve

b) napetost na vratih (rumeni žarek) in na odtoku (modri žarek) tranzistorja VT7:

na vratih in odtoku pod obremenitvijo se frekvenca spremeni iz 11 kHz (90 µs) na 20 kHz (50 µs) - to ni PWM, ampak PFM

na vratih in odtoku pod obremenitvijo brez dušilnika (raztegnjeno - 1 nihajna doba)

na vratih in odtoku pod obremenitvijo z dušilcem

c) čelni in zadnji rob napetosti pin 2 (rumeni žarek) in na vratih (modri žarek) VT7, žaga pin 3:

modra - čas vzpona 450 ns na vratih VT7

Rumena - čas vzpona 50 ns na pin 2 čipa modra - čas vzpona 50 ns na vratih VT7

žaga na Ct (pin 3 IC) s sprostitvijo krmiljenja F=11k

Izračun DC-DC inverterja (step-up/step-down, inverter) na čipu MC34063

Izračun se izvede tudi s standardno metodo »AN920/D« družbe ON Semiconductor.

Izračun se lahko izvede takoj »na spletu« http://uiut.org/master/mc34063/. Za invertni gonilnik je v bistvu enak izračunu za buck gonilnik, zato mu lahko zaupamo. Med spletnim izračunom se shema samodejno spremeni v standardno shemo iz “AN920/D” spodaj so prikazani vhodni podatki, rezultati izračuna in sama standardna shema.

— bipolarni PNP tranzistor VT7 (poveča nosilnost) Električno vezje invertirnega pretvornika je prikazano na sliki 3. Številke elementov vezja ustrezajo zadnji različici vezja (iz datoteke »Gonilnik MC34063 3in1 – ver. 08.SCH «). Shema vsebuje elemente, ki niso vključeni v standardno spletno shemo izračuna. To so naslednji elementi:

— elementi delilnika napetosti R27, R29 (nastavi osnovni tok in način delovanja VT7),

— blažilni elementi C15, R35 (zavira neželene vibracije iz plina)

Nekatere komponente se razlikujejo od izračunanih:

• tuljava L je manjša od izračunane vrednosti L = L2 (slika 3) = 150 μH (vse tuljave so istega tipa)
• izhodna kapacitivnost je manjša od izračunane C0=C19=220uF
• Kondenzator za nastavitev frekvence je C13=680pF, kar ustreza frekvenci 14KHz
• delilni upori R2=R22=3,6K, R1=R25=1,2K (prvi za izhodno napetost -5V) in končni upori R2=R22=5,1K, R1=R25=1,2K (izhodna napetost -6,5V)

Tokovni omejevalni upor se vzame Rsc - 3 upori vzporedno, vsak po 1 Ohm (končni upor 0,3 Ohm)

Slika 3 Shema električnega vezja pretvornika (step-up/step-down, inverter).

Oscilogrami delovanja na različnih točkah inverterskega vezja:

a) z vhodno napetostjo +24V brez obremenitve:

izhod -6,5 V brez obremenitve

na kolektorju – akumulacija in sproščanje energije brez obremenitve

na pin 1 in osnovo tranzistorja brez obremenitve

na bazi in kolektorju tranzistorja brez obremenitve

izhodno valovanje brez obremenitve