Čip MC34063A / MC33063A-boost (buck) pulsní převodník bez galvanického oddělení na jednom čipu

Dnes budeme uvažovat o tak nádherném mikroobvodu, jako je MC34063 (MC33063), který je integrovaným mikrokontrolérem pulsního měniče napětí bez galvanického oddělení a vyžaduje minimum externích komponent pro plný provoz toho, který je postaven na jeho základě. miniaturní DC-DC měnič (buck, boost nebo flip).

Okamžitě si všimneme, že maximální provozní proud pro vestavěný vypínač tohoto mikroobvodu by neměl překročit 1,5 ampéru a maximální vstupní napětí pro něj není menší než 40 voltů při minimálním možném 3,3 V.

Na rozdíl od lineárních regulátorů řady 78xx má spínací DC-DC měnič vyšší účinnost, nevyžaduje chladič a navržený pro konkrétní výstupní výkon zabírá velmi málo místa na desce plošných spojů.

Čip MC34063 (MC33063) je k dispozici v olověném i plochém balení. V datovém listu společnosti ON Semiconductor je znázorněno následující schematické schéma této součásti:

Závěry 6 a 4 – napájení

Vnitřní funkční bloky čipu jsou napájeny stejnosměrným napětím přes piny 6 a 4. Čtvrtý pin je společný (GND), šestý pin je kladný napájecí zdroj (Vcc) jak pro čip, tak pro malý externí obvod, který bude shromážděné kolem něj.

Nálezy 3, 4 a 7

Vestavěný oscilátor mikroobvodu generuje obdélníkové impulsy s konstantní frekvencí, jejichž hodnota je určena kapacitou kondenzátoru připojeného mezi piny 3 a 4 a doba trvání každého impulsu závisí na napětí na pinu 7 — resp. odporový proudový senzor. Jakmile napětí na pinu 7 dosáhne 0,3 V, je řídicí puls obdélníkové vlny uvnitř mikroobvodu dokončen. Navíc se ukáže, proč se tak děje.

Závěr je takový, že mezi piny 6 a 7 musí být podle požadavků dokumentace pro tento mikroobvod instalován externí odpor omezující proud. Navíc maximální napětí tohoto rezistoru určuje bod maximálního proudu provozního vnějšího obvodu při každém následujícím impulsu.

V souladu s Ohmovým zákonem je maximální proud 1,5 ampéru při 0,3 voltu (toto je kalibrace mikroobvodu podle datového listu) rezistoru dosažitelný s rezistorem o jmenovitém odporu 0,2 ohmu. Vždy je však potřeba určitá rezerva, takže zabírají minimálně 0,25 Ohm — obvykle čtyři 1 Ohm rezistory paralelně v tomto bodě.

Závěr 8

Pin 8 je otevřený kolektor vnitřního tranzistoru Q2, který pohání výkonový tranzistor Q1, který je určen pro spínání externí indukčnosti na zdroj. Celkový proudový zisk je zde v oblasti 75.To znamená, že v závislosti na topologii navrženého převodníku může být zapotřebí rezistor na kolíku 8 pro omezení proudu báze.

Závěr 5

Díky přítomnosti kalibrovaného zdroje referenčního napětí 1,25 V zabudovaného do mikroobvodu můžete v navrženém DC-DC měniči libovolné topologie snadno vybudovat nejběžnější zpětnovazební smyčku výstupního napětí. Totiž — přivést z výstupu převodníku přes odporový dělič na pin č. 5 odpovídající napětí 1,25 voltu, tvořící určitou část požadovaného výstupního napětí.

Od principů konstrukce převodníky jako Buck and Boost jsme již analyzovali v předchozích článcích, nyní se nebudeme podrobně zabývat těmito principy, ale pouze poznamenejme, že kromě samotného mikroobvodu je třeba postavit Buck (snižování) nebo Boost (zvyšování) převodník bez galvanického oddělení mikroobvodu MC34063 (MC33063), kromě samotného čipu, který potřebujeme pouze my Schottkyho dioda typ 1N5822 nebo 1N5819, v závislosti na výstupním proudu, tlumivka vhodné indukčnosti a vhodného maximálního proudu, několik rezistorů pro zajištění 0,25 ohmového bočníku a pro celkový ztrátový výkon asi 1-2 W, 3x synchronizační kondenzátor a výstup kondenzátorový filtr a kondenzátor na vstupu 6. větve (elektrolytický).

Viz také:Buck Converter — Dimenzování komponent