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mc34063中文資料應用原理

admin @ 2014-03-16 , reply:0

概述

MC34063A(MC33063)集成電路晶元器件簡介該器件本身包含了DC/DC變換器所需要的主要功能的單片控制電路且價格便宜。它由具有溫度自動補償功能的基準電壓發生器、比較器、占空比可控的振蕩器,R……

MC34063A(MC33063)集成電路晶元器件簡介
該器件本身包含了DC/DC變換器所需要的主要功能的單片控制電路且價格便宜。它由具有溫度自動補償功能的基準電壓發生器、比較器、占空比可控的振蕩器,R—S觸發器和大電流輸出開關電路等組成。該器件可用於升壓變換器、降壓變換器、反向器的控制核心,由它構成的DC/DC變換器僅用少量的外部元器件。主要應用於以微處理器(MPU)或單片機(MCU)為基礎的系統里。
 

MC34063集成電路主要特性:
輸入電壓範圍:2、5~40V
輸出電壓可調範圍:1.25~40V
輸出電流可達:1.5A
工作頻率:最高可達100kHz
低靜態電流
短路電流限制
可實現升壓或降壓電源變換器

MC34063的基本結構及引腳圖功能:

                                           ͼ1

 

 



3腳:定時電容ct接線端;調節ct可使工作頻率在100—100kHz範圍內變化;
4腳:電源地;
5腳:電壓比較器反相輸入端,同時也是輸出電壓取樣端;使用時應外接兩個精度不低於1%的精密電阻;
6腳:電源端;
7腳:負載峰值電流(Ipk)取樣端;6,7腳之間電壓超過300mV時,晶元將啟動內部過流保護功能;

                                     圖2 電壓逆變器

                               圖3     降壓轉換器

      圖4 NPN三極體擴流升壓轉換器                            圖5  NPN三極體擴流降壓轉換器

 

    

                                 圖6 升壓轉換器

主要參數:

項目

條件

參數

單位
Power Supply Voltage 電源電壓

VCC

40 Vdc
Comparator Input Voltage Range 比較器輸入電壓範圍

VIR

0.3-+40

Vdc

Switch Collector Voltage

VC(switch)

40

Vdc

VE(switch)

40

Vdc

Switch Collector to Emitter Voltage

VCE(switch)

40

Vdc

Driver Collector Voltage 驅動

VC(driver)

40

Vdc

IC(driver)

100

mA

Switch Current 開關電流

ISW

1.5

A

Operating Junction Temperature工作結溫

TJ

+150

Operating Ambient Temperature Range操作環境溫度範圍

TA

MC34063A 0-70

MC33063AV 40-125
MC33063A 40-85

Storage Temperature Range   儲存溫度範圍

Tstg

65-150

MC34063的工作原理


MC34063組成的降壓電路
MC34063組成的降壓電路原理如圖7。工作過程:
1.比較器的反相輸入端(腳5)通過外接分壓電阻R1、R2監視輸出電壓 。其中,輸出電壓U。=1.25(1+ R2/R1)由公式可知輸出電壓 。僅與R1、R2數值有關,因1.25V為基準電壓,恆定不變。若R1、R2阻值穩定,U。亦穩定。
2.腳5電壓與內部基準電壓1.25V同時送人內部比較器進行電壓比較。當腳5的電壓值低於內部基準電壓(1.25V)時,比較器輸出為跳變電壓,開啟R—S觸發器的S腳控制門,R—S觸發器在內部振蕩器的驅動下,Q端為“1”狀態(高電平),驅動管T2導通,開關管T1亦導通,使輸入電壓Ui向輸出濾波器電容Co充電以提高U。,達到自動控制U。穩定的作用。
3.當腳5的電壓值高於內部基準電壓(1.25V)時,R—S觸發器的S腳控制門被封鎖,Q端為“0”狀態(低電平),T2截止,T1亦截止。
4. 振蕩器的Ipk 輸入(腳7)用於監視開關管T1的峰值電流,以控制振蕩器的脈衝輸出到R—S觸發器的Q端。
5. 腳3外接振蕩器所需要的定時電容Co電容值的大小決定振蕩器頻率的高低,亦決定開關管T1的通斷時間。

                                            圖7 MC34063 降壓電路

MC34063 升壓電路
MC34063組成的降壓電路原理如圖8,當晶元內開關管(T1)導通時,電源經取樣電阻Rsc、電感L1、MC34063的1腳和2腳接地,此時電感L1開始存儲能量,而由C0對負載提供能量。當T1斷開時,電源和電感同時給負載和電容Co提供能量。電感在釋放能量期間,由於其兩端的電動勢極性與電源極性相同,相當於兩個電源串聯,因而負載上得到的電壓高於電源電壓。開關管導通與關斷的頻率稱為晶元的工作頻率。只要此頻率相對負載的時間常數足夠高,負載上便可獲得連續的直流電壓。

                                        圖8  MC34063 升壓電路

MC34063組成的電壓反向電路
圖9為採用MC34063晶元構成的開關反壓電路。當晶元內部開關管T1導通時,電流經MC34063的1腳、2腳和電感Ll流到地,電感Ll存儲能量。此時由Co向負載提供能量。當T1斷開時,由於流經電感的電流不能突變,因此,續流二極體D1導通。此時,Ll經D1向負載和Co供電(經公共地),輸出負電壓。這樣,只要晶元的工作頻率相對負載的時間常數足夠高,負載上便可獲得連續直流電壓。

                                   圖9 開關反壓電路

非隔離型變壓器初級線圈驅動電路

                      圖10 非隔離型變壓器初級線圈驅動電路

隔離高壓大電流變壓器初級線圈驅動電路
圖11為採用MC34063晶元構成的隔離高壓大電流變壓器初級線圈驅動電路。當晶元內部的開關管導通時,MC34063的2腳將呈現高電平,外部P型三極體Q1截止,N型MOSFET管Q2導通。電流經變壓器初級線圈和Q2到地,初級線圈儲存能量。當內部開關管關斷時,MC34063的2腳為低電平,Q1導通,Q2截止,初級線圈迴路斷開。能量耦合到變壓器的次級線圈。從變壓器的另一次級線圈對輸出電壓進行取樣,然後經分壓後送到MC34063的5腳可保證輸出電壓的穩定。該電路中次級主輸出端為浮地電源輸出,非常適合醫療等要求浮地的系統使用。
非隔離、隔離在此指輸出信號是否和變壓器輸入部分相連。

                       圖12 隔離高壓大電流變壓器初級線圈驅動電路

 

                                   MC34063的特性曲線

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