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 |