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Comprender el MC34063: una guía completa para la conversión de DC-DC

MC34063 es un chip regulador de conmutación de uso general con funciones como la conversión DC-DC, el paso hacia arriba y el paso hacia abajo, y la salida de inversión.Tiene las ventajas de alta eficiencia, pequeño tamaño, funciones completas y bajo precio.Este artículo presentará su información específica para ayudarlo a comprender mejor y usar este dispositivo.

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¿Qué es MC34063?

MC34063 es un circuito integrado monolítico que integra el circuito de control de un convertidor DC/CC.El circuito integrado consiste en un generador de voltaje de referencia con función de compensación de temperatura automática, un comparador, un flip-flop, un oscilador controlable del ciclo de trabajo y un circuito de conmutación de salida de alta corriente.MC34063 requiere solo unos pocos componentes de conmutación para construir interruptores de conversión de refuerzo, interruptores de conversión de dinero y circuitos de reverso de voltaje.En comparación con las fuentes de alimentación reguladas lineales, esta fuente de alimentación de conmutación tiene una mayor eficiencia, y su eficiencia no disminuirá cuando la diferencia de voltaje de entrada-salida sea grande.Al mismo tiempo, dado que no requiere un gran radiador y su volumen es pequeño, tiene una amplia gama de aplicaciones, principalmente en sistemas basados ​​en microprocesadores o microcontroladores.

Diagrama de PIN y funciones de MC34063

El chip consiste principalmente en los siguientes ocho pines:

• Pin 1: es la salida del chip.En el modo Boost, proporcionará una salida de alto voltaje;En el modo Buck, proporcionará una salida de bajo voltaje.Para garantizar la estabilidad de salida, se debe conectar un condensador a este pin.

• Pin 2: es la entrada de retroalimentación del chip.Al cambiar su voltaje, el voltaje de salida se puede controlar.

• Pin 3: es la salida de conmutación del chip y está conectada a un interruptor o diodo externo para generar pulsos de alta frecuencia.

• Pin 4: es el terminal GND del chip y debe conectarse a tierra.

• Pin 5: es la entrada del comparador del chip.A través del comparador, el chip puede detectar la diferencia entre la señal de retroalimentación y el voltaje de referencia.

• Pin 6: es la entrada de voltaje de referencia del chip.Es un voltaje de referencia interno de 1.25 V y se usa para el comparador.

• Pin 7: es el terminal de entrada de potencia del chip y debe conectarse con un condensador electrolítico para suavizar el voltaje de entrada.

• Pin 8: es la entrada de conmutación del chip y debe conectarse con un condensador de control de frecuencia y una resistencia para controlar la frecuencia de salida de conmutación.

¿Cómo funciona MC34063?

La estructura interna de MC34063 se muestra en la figura anterior.El oscilador carga y descarga continuamente el condensador de sincronización conectado externamente al pin CT (pin 3) a través de una fuente de corriente constante, generando así una forma de onda de oscilación.Cuando la carga permanece constante, las corrientes de carga y descarga son constantes.En este momento, la frecuencia de oscilación solo depende de la capacidad del condensador de tiempo externo.En la figura anterior, un extremo de la puerta y está conectado a la salida del oscilador.Cuando la carga externa del oscilador alcanza un cierto nivel de umbral, la salida del oscilador voltea a alto nivel.El otro extremo de la puerta y está conectado al extremo de salida del comparador.Cuando el voltaje en el extremo de entrada de inversión del comparador es inferior a 1.25 V, el comparador genera un nivel alto.Cuando ambos terminales de entrada de la puerta y la puerta se vuelven de alto nivel, el flip-flop se establece en alto nivel y el interruptor de salida se enciende;Por el contrario, cuando el condensador del oscilador genera bajo nivel durante la descarga, se restablece el flip-flop.El tubo del interruptor de salida está en un estado cerrado.

La función de limitación de corriente se implementa detectando la caída de voltaje en la resistencia de muestreo conectada entre VCC (pin 6) y pin 7. Una vez que se detecta la caída de voltaje a través de la resistencia para alcanzar 300 mV, el circuito límite de corriente obligará al proceso de carga del oscilador aCambie en un proceso de descarga, lo que hace que la salida del oscilador se convierta en un nivel bajo, restableciendo así el disparador y apagando el tubo del interruptor de salida.

Método de cálculo del circuito de refuerzo MC34063

Corriente de salida: MC34063 puede proporcionar diferentes rangos de corriente de salida de acuerdo con la selección de componentes externos.Según los requisitos de la aplicación, seleccionamos componentes y parámetros apropiados.

Selección del condensador: en el circuito de refuerzo, el condensador de salida se utiliza para suavizar el voltaje de salida y proporcionar el almacenamiento de energía necesario.Al calcular el rango de variación de la corriente de salida y el voltaje de salida, se puede seleccionar un valor apropiado del condensador de salida.Los valores de condensador más grandes proporcionan una ondulación de salida más baja, pero también aumentan el tamaño y el costo.

Voltaje de entrada y voltaje de salida: Primero, necesitamos determinar el voltaje de entrada y salida requerido.Luego, según el factor de refuerzo requerido y combinado con las especificaciones de MC34063 y las notas de aplicación, podemos calcular los valores inductores requeridos, los valores del condensador y los parámetros de los componentes externos.

Selección del inductor: de acuerdo con la hoja de especificaciones de MC34063, se puede calcular el valor de inductancia requerido.La selección del valor inductor debe tener en cuenta factores como la corriente de entrada, la frecuencia de conmutación y aumentar múltiples.En general, los valores inductores más grandes proporcionan relaciones de refuerzo más altas y frecuencias de conmutación más bajas, pero también aumentan el tamaño y el costo.

MC34063 Circuito de conmutación de baja

El principio de funcionamiento del circuito Buck es el siguiente: el pin 5 del chip monitorea el voltaje de salida a través de las resistencias de precisión externas R30 y R31.Después de dividir el voltaje de salida UO, se ingresa al terminal de entrada de inversión del comparador junto con el voltaje Uref.Cuando UREF es más bajo que el voltaje de referencia, el comparador emitirá un voltaje de salto y el pasador S del flip-flop se convertirá en un nivel alto.Durante el proceso del oscilador que carga el condensador, el pin R también está en un nivel alto, lo que hace que el terminal Q del flip-flop se convierta en un alto nivel, activando así el interruptor de salida.En este momento, el voltaje de entrada UIN comienza a cargar el condensador de filtro de salida C23 para aumentar el voltaje de salida UO, logrando así la función de controlar automáticamente la estabilidad UO.Por el contrario, cuando UREF es más alto que el voltaje de referencia, el pasador S del flip-flop gira a un nivel bajo, y el terminal Q también se convierte en un nivel bajo, lo que hace que el tubo del controlador Q2 se apague, y luego el interruptorEl tubo Q1 también se apaga.El voltaje de salida solo está relacionado con los valores de resistencia de R30 y R31.La fórmula de cálculo del voltaje de salida es:

Entre ellos, la constante 1.25 es el voltaje de referencia interno, que permanece constante.

Voltaje Circuito inverso compuesto por MC34063

La imagen de arriba muestra un circuito de voltaje de retroceso de conmutación compuesto por chip MC34063.Cuando se enciende el interruptor T1 dentro del chip, la corriente fluye al suelo a través de los pasadores 1 y 2 de MC34063 y el inductor LI.En este momento, el inductor LI comienza a almacenar energía.Al mismo tiempo, el condensador CO proporciona energía a la carga.Cuando T1 se apaga, ya que la corriente que fluye a través del inductor no puede cambiar repentinamente, el diodo D1 de la rueda libre conducirá.En este momento, el inductor LL suministra energía a la carga y el condensador CO a través de D1 (a través del suelo común), y genera un voltaje negativo.Mientras la frecuencia de funcionamiento del chip sea lo suficientemente alta en relación con la constante de tiempo de la carga, se puede obtener un voltaje de CC continuo en la carga.

Ventajas de MC34063

MC34063 tiene las siguientes ventajas:

Solución de un solo chip: MC34063 es una solución de un solo chip que integra tubos de conmutación, circuitos de control y circuitos de regulación, simplificando el proceso de diseño y reduciendo los costos del sistema.

Voltaje de salida ajustable: MC34063 admite el voltaje de salida ajustable.Los usuarios pueden ajustar el voltaje de salida a través de componentes externos para satisfacer las necesidades de diferentes aplicaciones.

Protección contra la sobrecarga y el cortocircuito: el chip tiene funciones de protección contra el cortocircuito incorporadas y la sobrecarga, lo que puede proteger efectivamente el circuito de los cambios o fallas transitorias de carga externa, mejorando la estabilidad y la confiabilidad del sistema.

Conversión de alta eficiencia: el chip adopta la tecnología de regulación de conmutación y tiene características de alta eficiencia.Puede lograr una conversión de energía de alta eficiencia en diferentes condiciones de voltaje de entrada y salida y reducir la pérdida de energía.

Una amplia gama de aplicaciones: MC34063 se puede utilizar en una variedad de circuitos de gestión de energía y regulación, como convertidores DC-DC, inversores, bombas de carga, etc., y es adecuado para muchos equipos electrónicos y campos de aplicaciones diferentes.

Preguntas frecuentes [Preguntas frecuentes]

1. ¿Qué es un convertidor DC a DC Boost?

Un convertidor de impulso es un convertidor de CC a CC con un voltaje de salida mayor que el voltaje de fuente.Un convertidor de impulso a veces se llama un convertidor de paso adelante, ya que "sube" el voltaje de origen.

2. ¿Cuál es el voltaje de entrada del MC34063?

El voltaje de entrada es de 5V y el voltaje de salida es seleccionable de 10 V o 12 V al activar el MOSFET que conecta la resistencia adicional.

3. ¿Cuál es la función del MC34063?

El MC34063 fue diseñado para incorporarse en aplicaciones de convertidor de dinero, impulso o voltaje.Todas estas funciones están contenidas en un paquete SOIC de inmersión de 8 pines o SOIC.El voltaje de referencia se establece a 1.25 V y se usa para establecer el voltaje de salida del convertidor.