trên 2024/08/27 580

Hiểu MC34063: Hướng dẫn toàn diện về chuyển đổi DC-DC

MC34063 là một chip điều chỉnh chuyển mạch có mục đích chung với các chức năng như chuyển đổi DC-DC, bước lên và bước xuống và đảo ngược đầu ra.Nó có những ưu điểm của hiệu quả cao, kích thước nhỏ, chức năng hoàn chỉnh và giá thấp.Bài viết này sẽ giới thiệu thông tin cụ thể của nó để giúp bạn hiểu rõ hơn và sử dụng thiết bị này.

Danh mục

MC34063 là gì?

MC34063 là một mạch tích hợp nguyên khối tích hợp mạch điều khiển của bộ chuyển đổi DC/DC.Mạch tích hợp bao gồm một bộ tạo điện áp tham chiếu với chức năng bù nhiệt độ tự động, bộ so sánh, một flip-flop, bộ tạo dao động điều khiển chu kỳ nhiệm vụ và mạch chuyển mạch đầu ra cao.MC34063 chỉ yêu cầu một vài thành phần chuyển đổi để xây dựng các công tắc chuyển đổi tăng cường, công tắc chuyển đổi buck và các mạch đảo ngược điện áp.So với nguồn cung cấp năng lượng quy định tuyến tính, nguồn điện chuyển mạch này có hiệu suất cao hơn và hiệu quả của nó sẽ không giảm khi chênh lệch điện áp đầu vào-đầu ra lớn.Đồng thời, vì nó không yêu cầu bộ tản nhiệt lớn và khối lượng của nó nhỏ, nó có một loạt các ứng dụng, chủ yếu trong các hệ thống dựa trên bộ vi xử lý hoặc bộ vi xử lý vi xử lý.

Sơ đồ pin và chức năng của MC34063

Chip chủ yếu bao gồm tám chân sau:

• Chân 1: Đó là đầu ra của chip.Trong chế độ Boost, nó sẽ cung cấp đầu ra điện áp cao;Trong chế độ Buck, nó sẽ cung cấp đầu ra điện áp thấp.Để đảm bảo sự ổn định đầu ra, một tụ điện cần được kết nối với pin này.

• PIN 2: Đó là đầu vào phản hồi của chip.Bằng cách thay đổi điện áp của nó, điện áp đầu ra có thể được điều khiển.

• Chân 3: Đây là đầu ra chuyển đổi của chip và được kết nối với một công tắc hoặc diode bên ngoài để tạo các xung tần số cao.

• Chân 4: Đây là thiết bị đầu cuối GND của chip và cần được kết nối với mặt đất.

• Chân 5: Đây là đầu vào so sánh của chip.Thông qua bộ so sánh, chip có thể phát hiện sự khác biệt giữa tín hiệu phản hồi và điện áp tham chiếu.

• Chân 6: Đây là đầu vào điện áp tham chiếu của chip.Nó là một điện áp tham chiếu 1.25V bên trong và được sử dụng cho bộ so sánh.

• Chân 7: Đây là thiết bị đầu cuối đầu vào của chip và cần được kết nối với tụ điện điện phân để làm mịn điện áp đầu vào.

• Chân 8: Đó là đầu vào chuyển đổi của chip và cần được kết nối với tụ điều khiển tần số và điện trở để điều khiển tần số đầu ra chuyển đổi.

MC34063 hoạt động như thế nào?

Cấu trúc bên trong của MC34063 được hiển thị trong hình trên.Bộ tạo dao động liên tục sạc và xả tụ thời gian kết nối bên ngoài với chân CT (chân 3) thông qua một nguồn dòng không đổi, do đó tạo ra dạng sóng dao động.Khi tải không đổi, dòng điện sạc và xả đều không đổi.Tại thời điểm này, tần số dao động chỉ phụ thuộc vào khả năng của tụ thời gian bên ngoài.Trong hình trên, một đầu của cổng và được kết nối với đầu ra của bộ tạo dao động.Khi điện tích bên ngoài của bộ tạo dao động đạt đến một mức ngưỡng nhất định, đầu ra của bộ dao động lật lên mức cao.Đầu kia của cổng và được kết nối với đầu đầu ra của bộ so sánh.Khi điện áp ở đầu đầu vào đảo ngược của bộ so sánh thấp hơn 1,25V, bộ so sánh sẽ có mức cao.Khi cả hai đầu vào của cổng và cổng trở thành cấp cao, flip-flop được đặt ở mức cao và công tắc đầu ra được bật;Ngược lại, khi tụ điện dao động xuất ra mức thấp trong quá trình xả, flip-flop được đặt lại.Các ống công tắc đầu ra ở trạng thái đóng.

Hàm giới hạn hiện tại được triển khai bằng cách phát hiện độ giảm điện áp trên điện trở lấy mẫu được kết nối giữa VCC (chân 6) và chân 7. Sau khi phát hiện ra điện áp trên điện trở để đạt 300mV, mạch giới hạn hiện tại sẽ buộc quá trình sạc của bộ dao động lênThay đổi thành một quá trình xả, khiến đầu ra của bộ dao động trở thành mức thấp, do đó đặt lại kích hoạt và tắt ống công tắc đầu ra.

Phương pháp tính toán mạch tăng MC34063

Dòng điện đầu ra: MC34063 có thể cung cấp các phạm vi dòng đầu ra khác nhau theo lựa chọn các thành phần bên ngoài.Dựa trên các yêu cầu của ứng dụng, chúng tôi chọn các thành phần và tham số thích hợp.

Lựa chọn tụ điện: Trong mạch tăng, tụ đầu ra được sử dụng để làm mịn điện áp đầu ra và cung cấp lưu trữ năng lượng cần thiết.Bằng cách tính toán phạm vi biến thể của điện áp dòng điện và đầu ra đầu ra, có thể chọn một giá trị tụ đầu ra thích hợp.Giá trị tụ điện lớn hơn cung cấp gợn đầu ra thấp hơn nhưng cũng tăng kích thước và chi phí.

Điện áp đầu vào và điện áp đầu ra: Đầu tiên, chúng ta cần xác định điện áp đầu vào và điện áp đầu ra cần thiết.Sau đó, dựa trên hệ số tăng yêu cầu và kết hợp với thông số kỹ thuật và ghi chú ứng dụng MC34063, chúng tôi có thể tính toán các giá trị cuộn cảm, giá trị tụ điện và tham số của các thành phần bên ngoài.

Lựa chọn cuộn cảm: Theo bảng đặc tả của MC34063, giá trị độ tự cảm cần thiết có thể được tính toán.Việc lựa chọn giá trị cuộn cảm phải tính đến các yếu tố tài khoản như dòng điện đầu vào, tần số chuyển đổi và tăng bội số.Nói chung, các giá trị cuộn cảm lớn hơn cung cấp tỷ lệ tăng cao hơn và tần số chuyển đổi thấp hơn, nhưng cũng tăng kích thước và chi phí.

MC34063 Mạch chuyển đổi bước xuống

Nguyên tắc làm việc của mạch buck như sau: PIN 5 của chip theo dõi điện áp đầu ra thông qua các điện trở chính xác bên ngoài R30 và R31.Sau khi điện áp đầu ra UO được chia, nó là đầu vào của đầu vào đảo ngược của bộ so sánh cùng với UREF điện áp.Khi UREF thấp hơn điện áp tham chiếu, bộ so sánh sẽ xuất ra điện áp nhảy và chân S của flip-flop sẽ trở thành cấp cao.Trong quá trình bộ dao động sạc điện tụ, pin R cũng ở mức cao, khiến đầu Q của flip-flop trở thành mức cao, do đó bật công tắc đầu ra.Tại thời điểm này, UIN điện áp đầu vào bắt đầu sạc điện tụ bộ lọc đầu ra C23 để tăng điện áp đầu ra UO, do đó đạt được chức năng tự động kiểm soát độ ổn định của UO.Ngược lại, khi UREF cao hơn điện áp tham chiếu, pin S của flip-flop chuyển sang mức thấp và thiết bị đầu cuối Q cũng chuyển sang mức thấp, khiến ống lái xe 2Tube Q1 cũng tắt.Điện áp đầu ra chỉ liên quan đến các giá trị điện trở của R30 và R31.Công thức tính toán của điện áp đầu ra là:

Trong số đó, hằng số 1.25 là điện áp tham chiếu bên trong, không đổi.

Mạch đảo ngược điện áp bao gồm MC34063

Hình trên cho thấy mạch điện áp ngược bao gồm chip MC34063.Khi công tắc T1 bên trong chip được bật, dòng điện chảy xuống đất thông qua các chân 1 và 2 của MC34063 và LI cuộn cảm.Tại thời điểm này, LI cuộn cảm bắt đầu lưu trữ năng lượng.Đồng thời, CO tụ điện cung cấp năng lượng cho tải.Khi T1 bị tắt, vì dòng điện chảy qua cuộn cảm không thể thay đổi đột ngột, diode D1 tự do sẽ tiến hành.Tại thời điểm này, cuộn cảm sẽ cung cấp năng lượng cho tải và tụ điện CO thông qua D1 (thông qua mặt đất chung) và xuất ra điện áp âm.Miễn là tần số hoạt động của chip đủ cao so với hằng số thời gian của tải, một điện áp DC liên tục có thể thu được trên tải.

Ưu điểm của MC34063

MC34063 có những lợi thế sau:

Giải pháp một chip: MC34063 là một giải pháp một chip tích hợp các ống chuyển mạch, mạch điều khiển và điều chỉnh các mạch, đơn giản hóa quy trình thiết kế và giảm chi phí hệ thống.

Điện áp đầu ra có thể điều chỉnh: MC34063 hỗ trợ điện áp đầu ra có thể điều chỉnh.Người dùng có thể điều chỉnh điện áp đầu ra thông qua các thành phần bên ngoài để đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng khác nhau.

Quá tải và bảo vệ ngắn mạch: chip có quá tải tích hợp và các chức năng bảo vệ ngắn mạch, có thể bảo vệ mạch một cách hiệu quả khỏi các thay đổi hoặc lỗi thoáng qua bên ngoài, cải thiện độ ổn định và độ tin cậy của hệ thống.

Chuyển đổi hiệu quả cao: chip áp dụng công nghệ điều chỉnh chuyển đổi và có đặc điểm hiệu quả cao.Nó có thể đạt được chuyển đổi năng lượng hiệu quả cao trong các điều kiện điện áp đầu vào và đầu ra khác nhau và giảm mất năng lượng.

Một loạt các ứng dụng: MC34063 có thể được sử dụng trong nhiều mạch quản lý và điều tiết năng lượng khác nhau, chẳng hạn như bộ chuyển đổi DC-DC, bộ biến tần, máy bơm sạc, v.v., và phù hợp cho nhiều thiết bị điện tử và trường ứng dụng khác nhau.

Câu hỏi thường gặp [Câu hỏi thường gặp]

1. Bộ chuyển đổi DC sang DC Boost là gì?

Bộ chuyển đổi Boost là bộ chuyển đổi DC sang DC với điện áp đầu ra lớn hơn điện áp nguồn.Một bộ chuyển đổi Boost đôi khi được gọi là bộ chuyển đổi bước lên vì nó "bước lên" điện áp nguồn.

2. Điện áp đầu vào của MC34063 là gì?

Điện áp đầu vào là 5V và điện áp đầu ra là 10V hoặc 12V có thể chọn bằng cách bật MOSFET kết nối điện trở bổ sung.

3. Chức năng của MC34063 là gì?

MC34063 được thiết kế để kết hợp trong các ứng dụng chuyển đổi Buck, Boost hoặc Điện áp.Tất cả các chức năng này được chứa trong gói DIP hoặc SOIC 8 chân.Điện áp tham chiếu được đặt ở mức 1,25 V và được sử dụng để đặt điện áp đầu ra của bộ chuyển đổi.