Chip MC34063A / MC33063A-Boost (Buck) Impulswandler ohne galvanische Trennung auf einem Chip

Heute betrachten wir einen so wunderbaren Mikroschaltkreis wie den MC34063 (MC33063), der ein integrierter Mikrocontroller eines Impulsspannungswandlers ohne galvanische Trennung ist und für den vollen Betrieb des auf seiner Basis aufgebauten Schaltkreises ein Minimum an externen Komponenten benötigt Miniatur-DC-DC-Wandler (Buck, Boost oder Flip).

Wir stellen sofort fest, dass der maximale Betriebsstrom für den eingebauten Netzschalter dieser Mikroschaltung 1,5 Ampere nicht überschreiten sollte und die maximale Eingangsspannung dafür nicht weniger als 40 Volt bei minimal möglichen 3,3 V beträgt.

Im Gegensatz zu den Linearreglern der 78xx-Serie hat der schaltende DC-DC-Wandler einen höheren Wirkungsgrad, benötigt keinen Kühlkörper und nimmt, da er für eine bestimmte Ausgangsleistung ausgelegt ist, nur sehr wenig Platz auf der Leiterplatte ein.

Der MC34063-Chip (MC33063) ist sowohl im Blei- als auch im Flachgehäuse erhältlich. Im Firmendatenblatt ON Semiconductor Das folgende schematische Diagramm dieser Komponente wird angezeigt:

Schlussfolgerungen 6 und 4 – Stromversorgung

Die internen Funktionsblöcke des Chips werden über die Pins 6 und 4 mit Gleichspannung versorgt. Der vierte Pin ist gemeinsam (GND), der sechste Pin ist die positive Stromversorgung (Vcc) sowohl für den Chip als auch für einen kleinen externen Schaltkreis darum herum versammelt.

Erkenntnisse 3, 4 und 7

Der eingebaute Oszillator der Mikroschaltung erzeugt Rechteckimpulse mit konstanter Frequenz, deren Wert durch die Kapazität des zwischen den Pins 3 und 4 angeschlossenen Kondensators bestimmt wird und die Dauer jedes Impulses von der Spannung an Pin 7 abhängt ein Widerstandsstromsensor. Sobald die Spannung an Pin 7 0,3 V erreicht, ist der Steuer-Rechteckimpuls innerhalb der Mikroschaltung abgeschlossen. Darüber hinaus wird deutlich, warum dies geschieht.

Die Schlussfolgerung ist, dass zwischen den Pins 6 und 7 gemäß den Anforderungen der Dokumentation dieser Mikroschaltung ein externer Strombegrenzungswiderstand installiert werden muss. Darüber hinaus bestimmt die maximale Spannung dieses Widerstands den Punkt des maximalen Stroms des externen Betriebskreises bei jedem nachfolgenden Impuls.

Gemäß dem Ohmschen Gesetz ist der maximale Strom von 1,5 Ampere bei 0,3 Volt (dies ist die Mikroschaltungskalibrierung gemäß Datenblatt) des Widerstands mit einem Widerstand mit einer Nennleistung von 0,2 Ohm erreichbar. Es ist jedoch immer ein gewisser Spielraum erforderlich, sodass sie mindestens 0,25 Ohm beanspruchen – normalerweise vier parallel geschaltete 1-Ohm-Widerstände.

Fazit 8

Pin 8 ist der offene Kollektor des internen Transistors Q2, der den Leistungstransistor Q1 ansteuert, der die externe Induktivität zur Stromversorgung schalten soll. Der gesamte aktuelle Gewinn liegt hier bei etwa 75.Dies bedeutet, dass je nach Topologie des entworfenen Wandlers möglicherweise ein Widerstand an Pin 8 erforderlich ist, um den Basisstrom zu begrenzen.

Fazit 5

Aufgrund des Vorhandenseins einer kalibrierten Referenzspannungsquelle von 1,25 Volt, die in die Mikroschaltung eingebaut ist, können Sie im entworfenen DC-DC-Wandler jeder Topologie problemlos die gängigste Ausgangsspannungs-Rückkopplungsschleife aufbauen. Nämlich – vom Ausgang des Wandlers über einen Widerstandsteiler an Pin Nr. 5 die entsprechende Spannung von 1,25 Volt anzulegen, was einen bestimmten Teil der erforderlichen Ausgangsspannung ausmacht.

Da die Prinzipien der Konstruktion Konverter wie Buck und Boost Wir haben bereits in früheren Artikeln analysiert, jetzt werden wir nicht näher auf diese Prinzipien eingehen, sondern nur darauf hinweisen, dass zusätzlich zur Mikroschaltung selbst ein Buck- (Absenk-) oder Boost- (Erhöhungs-)Wandler ohne galvanische Trennung der Mikroschaltung MC34063 gebaut werden muss (MC33063), bis auf den Chip selbst, den wir nur brauchen Schottky Diode Typ 1N5822 oder 1N5819, je nach Ausgangsstrom, eine Drossel mit passender Induktivität und passendem Maximalstrom, ein paar Widerstände für einen 0,25 Ohm Shunt und für eine Gesamtverlustleistung von ca. 1-2 W, ein 3x Sync-Kondensator und Ausgang Kondensatorfilter und Kondensator am Eingang des 6. Zweigs (elektrolytisch).

Siehe auch:Buck Converter – Komponentendimensionierung