در 2024/08/27 531

درک MC34063: یک راهنمای جامع برای تبدیل DC-DC

MC34063 یک تراشه تنظیم کننده سوئیچینگ با هدف کلی با کارکردهایی مانند تبدیل DC-DC ، گام به گام و پله به پایین و بازده وارونه است.این مزایای راندمان بالا ، اندازه کوچک ، عملکردهای کامل و قیمت پایین را دارد.در این مقاله اطلاعات خاص خود برای کمک به شما در درک بهتر و استفاده از این دستگاه به شما کمک می کند.

کاتالوگ

MC34063 چیست؟

MC34063 یک مدار یکپارچه یکپارچه است که مدار کنترل یک مبدل DC/DC را ادغام می کند.مدار یکپارچه شامل یک ژنراتور ولتاژ مرجع با عملکرد جبران دما اتوماتیک ، مقایسه ، یک فلیپ فلاپ ، یک نوسان ساز قابل کنترل چرخه وظیفه و یک مدار سوئیچینگ خروجی جریان بالا است.MC34063 برای ساخت سوئیچ های تبدیل ، سوئیچ های تبدیل باک و مدارهای معکوس ولتاژ فقط به چند مؤلفه سوئیچینگ نیاز دارد.در مقایسه با منبع تغذیه تنظیم شده خطی ، این منبع تغذیه سوئیچینگ راندمان بالاتری دارد و هنگامی که اختلاف ولتاژ ورودی خروجی زیاد باشد ، بازده آن کاهش نمی یابد.در عین حال ، از آنجا که به رادیاتور بزرگی احتیاج ندارد و حجم آن اندک است ، دارای طیف گسترده ای از برنامه ها است ، عمدتاً در سیستم های مبتنی بر ریزپردازنده ها یا میکروکنترلرها.

نمودار پین و عملکرد MC34063

تراشه عمدتا از هشت پین زیر تشکیل شده است:

• پین 1: این خروجی تراشه است.در حالت تقویت ، خروجی ولتاژ بالایی را ارائه می دهد.در حالت باک ، خروجی ولتاژ کم را فراهم می کند.برای اطمینان از ثبات خروجی ، یک خازن باید به این پین وصل شود.

• پین 2: این ورودی بازخورد تراشه است.با تغییر ولتاژ آن ، ولتاژ خروجی قابل کنترل است.

• پین 3: این خروجی سوئیچینگ تراشه است و برای تولید پالس های با فرکانس بالا به یک سوئیچ یا دیود خارجی وصل شده است.

• پین 4: این ترمینال GND تراشه است و باید به زمین وصل شود.

• پین 5: این ورودی مقایسه کننده تراشه است.از طریق مقایسه کننده ، تراشه می تواند تفاوت بین سیگنال بازخورد و ولتاژ مرجع را تشخیص دهد.

• پین 6: این ورودی ولتاژ مرجع تراشه است.این ولتاژ مرجع 1.25 ولت داخلی است و برای مقایسه کننده استفاده می شود.

• پین 7: این ترمینال ورودی انرژی تراشه است و برای صاف کردن ولتاژ ورودی باید با یک خازن الکترولیتی در ارتباط باشد.

• پین 8: این ورودی سوئیچینگ تراشه است و برای کنترل فرکانس خروجی سوئیچینگ باید با یک خازن کنترل فرکانس و یک مقاومت در ارتباط باشد.

MC34063 چگونه کار می کند؟

ساختار داخلی MC34063 در شکل بالا نشان داده شده است.نوسان ساز به طور مداوم از طریق یک منبع جریان ثابت ، خازن زمان بندی را به صورت خارجی به پین ​​CT (پین 3) متصل می کند و تخلیه می کند ، در نتیجه شکل موج نوسان ایجاد می کند.هنگامی که بار ثابت باقی می ماند ، جریان های شارژ و تخلیه هر دو ثابت هستند.در این زمان ، فرکانس نوسان فقط به ظرفیت خازن زمان بندی خارجی بستگی دارد.در شکل بالا ، یک انتهای و دروازه به خروجی نوسان ساز متصل می شود.هنگامی که بار خارجی نوسان ساز به سطح آستانه خاصی برسد ، خروجی نوسان ساز به سطح بالایی می چرخد.انتهای دیگر و دروازه به انتهای خروجی مقایسه وصل می شود.هنگامی که ولتاژ در انتهای ورودی معکوس مقایسه کننده پایین تر از 1.25 ولت است ، مقایسه کننده سطح بالایی را کسب می کند.هنگامی که هر دو پایانه ورودی از دروازه و سطح بالایی می شوند ، Flip-Flop روی سطح بالا تنظیم می شود و سوئیچ خروجی روشن می شود.برعکس ، هنگامی که خازن نوسان ساز در حین تخلیه از سطح پایین خارج می شود ، فلیپ فلاپ مجدداً تنظیم می شود.لوله سوئیچ خروجی در حالت بسته قرار دارد.

عملکرد محدود کننده فعلی با تشخیص قطره ولتاژ در مقاومت نمونه برداری متصل بین VCC (پین 6) و پین 7. اجرا می شود. پس از اینکه ولتاژ در برابر مقاومت برای رسیدن به 300mv تشخیص داده می شود ، مدار حد فعلی روند شارژ نوسان ساز را مجبور می کندبه یک فرآیند تخلیه تغییر دهید و باعث شود که خروجی نوسان ساز به سطح پایین تبدیل شود و از این طریق ماشه را دوباره تنظیم کرده و لوله سوئیچ خروجی را خاموش کنید.

روش محاسبه مدار تقویت MC34063

جریان خروجی: MC34063 با توجه به انتخاب اجزای خارجی می تواند محدوده جریان خروجی مختلفی را ارائه دهد.بر اساس الزامات برنامه ، مؤلفه ها و پارامترهای مناسب را انتخاب می کنیم.

انتخاب خازن: در مدار تقویت ، از خازن خروجی برای صاف کردن ولتاژ خروجی و تأمین ذخیره انرژی لازم استفاده می شود.با محاسبه دامنه تغییر ولتاژ جریان خروجی و خروجی ، می توان مقدار خازن خروجی مناسب را انتخاب کرد.مقادیر خازن بزرگتر باعث ایجاد موج خروجی پایین تر می شود اما اندازه و هزینه را نیز افزایش می دهد.

ولتاژ ورودی و ولتاژ خروجی: ابتدا باید ولتاژ ورودی و خروجی مورد نیاز را تعیین کنیم.سپس ، بر اساس ضریب تقویت مورد نیاز و همراه با مشخصات MC34063 و یادداشت های کاربردی ، می توانیم مقادیر سلف مورد نیاز ، مقادیر خازن و پارامترهای اجزای خارجی را محاسبه کنیم.

انتخاب سلف: با توجه به برگه مشخصات MC34063 ، مقدار القاء مورد نیاز را می توان محاسبه کرد.انتخاب مقدار سلف باید فاکتورهایی مانند جریان ورودی ، فرکانس سوئیچینگ و تقویت چندگانه را در نظر بگیرد.به طور کلی ، مقادیر سلف بزرگتر نسبت های افزایش بالاتری و فرکانس های سوئیچینگ پایین تر را فراهم می کند ، اما اندازه و هزینه را نیز افزایش می دهد.

مدار سوئیچینگ گام به پایین MC34063

اصل کار مدار باک به شرح زیر است: پین 5 از تراشه ولتاژ خروجی را از طریق مقاومتهای دقیق خارجی R30 و R31 کنترل می کند.پس از تقسیم ولتاژ خروجی UO ، آن را به ترمینال ورودی معکوس مقایسه کننده به همراه ولتاژ UREF وارد می کند.هنگامی که UREF پایین تر از ولتاژ مرجع باشد ، مقایسه کننده یک ولتاژ پرش را تولید می کند و پین S از فلیپ فلاپ به سطح بالایی تبدیل می شود.در طی فرآیند شارژ نوسان ساز خازن ، پین R نیز در سطح بالایی قرار دارد که باعث می شود ترمینال Q از فلیپ فلاپ به یک سطح بالا تبدیل شود و از این طریق سوئیچ خروجی را روشن کنید.در این زمان ، ولتاژ ورودی UIN شروع به شارژ خازن فیلتر خروجی C23 برای افزایش ولتاژ خروجی UO می کند ، در نتیجه به عملکرد کنترل خودکار ثبات UO می رسد.در مقابل ، هنگامی که UREF از ولتاژ مرجع بالاتر است ، پین S Flip-Flop به سطح پایین تبدیل می شود و ترمینال Q نیز به سطح پایین تبدیل می شود ، که باعث می شود لوله راننده Q2 خاموش شود و سپس سوئیچ را خاموش کنید.لوله Q1 نیز خاموش است.ولتاژ خروجی فقط به مقادیر مقاومت R30 و R31 مربوط می شود.فرمول محاسبه ولتاژ خروجی:

در میان آنها ، ثابت 1.25 ولتاژ مرجع داخلی است که ثابت است.

مدار معکوس ولتاژ متشکل از MC34063

تصویر بالا یک مدار ولتاژ پشتی سوئیچینگ متشکل از تراشه MC34063 را نشان می دهد.هنگامی که سوئیچ T1 در داخل تراشه روشن می شود ، جریان از طریق پین های 1 و 2 MC34063 و سلف LI به زمین جریان می یابد.در این زمان ، سلف لی شروع به ذخیره انرژی می کند.در همان زمان ، شرکت خازن انرژی را به بار می دهد.هنگامی که T1 خاموش است ، از آنجا که جریان جریان از طریق سلف نمی تواند به طور ناگهانی تغییر کند ، دیود دیوی چرخ دار D1 انجام می شود.در این زمان ، سلف LL از طریق D1 (از طریق زمین مشترک) قدرت بار و خازن را تأمین می کند و یک ولتاژ منفی را تولید می کند.تا زمانی که فرکانس عملیاتی تراشه نسبت به ثابت زمان بار به اندازه کافی زیاد باشد ، می توان ولتاژ DC مداوم را روی بار بدست آورد.

مزایای MC34063

MC34063 مزایای زیر را دارد:

راه حل تک تراشه: MC34063 یک راه حل تک تراشه است که ادغام لوله های تعویض ، مدارهای کنترل و تنظیم مدارهای ، ساده سازی روند طراحی و کاهش هزینه های سیستم است.

ولتاژ خروجی قابل تنظیم: MC34063 از ولتاژ خروجی قابل تنظیم پشتیبانی می کند.کاربران می توانند ولتاژ خروجی را از طریق اجزای خارجی تنظیم کنند تا نیازهای برنامه های مختلف را برآورده سازد.

حفاظت بیش از حد و اتصال کوتاه: تراشه دارای توابع اضافه بار و محافظت از اتصال کوتاه است ، که می تواند به طور موثری مدار را در برابر تغییرات موقت بار یا گسل های بار خارجی محافظت کند و باعث بهبود ثبات و قابلیت اطمینان سیستم شود.

تبدیل با راندمان بالا: تراشه فناوری تنظیم تعویض را اتخاذ می کند و از ویژگی های با راندمان بالا برخوردار است.این می تواند در شرایط مختلف ولتاژ ورودی و خروجی به تبدیل انرژی با راندمان بالا برسد و از دست دادن انرژی کاهش یابد.

طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی: MC34063 می تواند در انواع مدارهای مدیریت و تنظیم برق مانند مبدل های DC-DC ، اینورترها ، پمپ های بار و غیره استفاده شود و برای بسیاری از تجهیزات الکترونیکی و زمینه های مختلف مناسب است.

سوالات متداول [سؤالات متداول]

1. مبدل DC به DC Boost چیست؟

مبدل تقویت کننده یک مبدل DC به DC با ولتاژ خروجی بیشتر از ولتاژ منبع است.مبدل تقویت کننده گاهی اوقات مبدل پله ای نامیده می شود زیرا ولتاژ منبع را "قدم می زند".

2. ولتاژ ورودی MC34063 چیست؟

ولتاژ ورودی 5 ولت و ولتاژ خروجی با روشن کردن MOSFET اتصال مقاومت اضافی 10 ولت یا 12 ولت قابل انتخاب است.

3. عملکرد MC34063 چیست؟

MC34063 به گونه ای طراحی شده است که در برنامه های مبدل ولتاژ مخزن ولتاژ گنجانیده شده است.تمام این کارکردها در یک بسته 8 پین DIP یا SOIC موجود است.ولتاژ مرجع در 1.25 ولت تنظیم شده و برای تنظیم ولتاژ خروجی مبدل استفاده می شود.