Mc34063 ar ārējo atslēgu. Sprieguma pārveidotājs uz MC34063. Darbības oscilogrammas dažādos pastiprināšanas pārveidotāja ķēdes punktos

Tagad ir daudz mikroshēmu LED strāvas stabilizatoru, taču tie visi parasti ir diezgan dārgi. Un tā kā nepieciešamība pēc šādiem stabilizatoriem saistībā ar lieljaudas gaismas diožu izplatību ir liela, jāmeklē tiem varianti, stabilizatori un lētāki.

Šeit tiek piedāvāta cita stabilizatora versija parastajā un lētajā atslēgas stabilizatora MC34063 mikroshēmā. No jau zināmajām šīs mikroshēmas stabilizatora shēmām piedāvātā opcija atšķiras ar nedaudz nestandarta savienojumu, kas ļāva palielināt darbības frekvenci un nodrošināt stabilitāti pat ar nelielām induktora induktivitātes un jaudas vērtībām. izejas kondensators.

Mikroshēmas īpašības - PWM vai PFM?

Mikroshēmas īpatnība ir tā, ka tā ir gan PWM, gan relejs! Turklāt jūs pats varat izvēlēties, kas tas būs.

Dokumentā AN920-D, kurā šī mikroshēma aprakstīta sīkāk, ir teikts apmēram sekojošais (skat. mikroshēmas funkcionālo shēmu 2. att.).

Laika kondensatora uzlādes laikā vienā UN vārtu ieejā tiek iestatīta loģiskā vienība, kas kontrolē sprūda. Ja stabilizatora izejas spriegums ir zemāks par nominālo (pie ieejas ar sliekšņa spriegumu 1,25 V), tad tā paša elementa otrajā ieejā tiek iestatīta loģiskā vienība. Šajā gadījumā elementa izejā un flip-flop ieejā "S" tiek iestatīta arī loģiskā vienība, tā tiek iestatīta (aktīvais līmenis ieejā "S" - loģika 1) un parādās loģiskā vienība. pie tā izejas "Q", kas atver galvenos tranzistorus.

Kad spriegums uz frekvences iestatīšanas kondensatora sasniedz augšējo slieksni, tas sāk izlādēties, savukārt loģiskā elementa "AND" pirmajā ieejā parādās loģiskā nulle. Tas pats līmenis tiek padots uz sprūda atiestatīšanas ieeju (aktīvais līmenis pie ieejas "R" - loģika 0) un atiestata to. Flip-flop izejā "Q" parādās loģiska nulle un galvenie tranzistori tiek aizvērti.
Pēc tam cikls tiek atkārtots.

Funkcionālā diagramma parāda, ka šis apraksts attiecas tikai uz strāvas salīdzinātāju, kas funkcionāli savienots ar galveno oscilatoru (vadāms ar mikroshēmas 7. ieeju). Un sprieguma komparatora izejai (vadāma ar ieeju 5) nav šādu "privilēģiju".

Izrādās, ka katrā ciklā strāvas salīdzinātājs var gan atvērt atslēgas tranzistorus, gan aizvērt tos, ja, protams, sprieguma komparators atļauj. Bet pats sprieguma salīdzinātājs var dot tikai atļauju vai aizliegumu atvēršanai, ko var izstrādāt tikai nākamajā ciklā.

No tā izriet, ka, ja jūs īssavienojat strāvas salīdzinātāja ieeju (6. un 7. tapas) un kontrolējat tikai sprieguma komparatoru (5. kontakts), tad tas atver atslēgas tranzistorus un paliek atvērti līdz kondensatora uzlādes cikla beigām. , pat ja spriegums pie salīdzinājuma ieejas ir pārsniedzis slieksni. Un tikai ar kondensatora izlādes sākumu ģenerators aizvērs tranzistorus. Šajā režīmā slodzei piegādāto jaudu var dozēt tikai ar galvenā oscilatora frekvenci, jo galvenie tranzistori, lai gan tie ir piespiedu kārtā aizvērti, bet tikai uz laiku apmēram 0,3–0,5 μs pie jebkuras frekvences vērtības. . Un šis režīms ir vairāk kā PFM - impulsu frekvences modulācija, kas attiecas uz releja regulēšanas veidu.

Ja, gluži pretēji, īssavienojiet sprieguma salīdzinājuma ieeju korpusā, izslēdzot to no darba, un kontrolē tikai strāvas salīdzinājuma ieeju (7. kontakts), tad atslēgas tranzistori atvērsies ar galveno oscilatoru un aizveras. pēc pašreizējā salīdzinājuma komandas katrā ciklā! Tas ir, ja nav slodzes, kad strāvas salīdzinājums nedarbojas, tranzistori atveras uz ilgu laiku un aizveras uz īsu laiku. Gluži pretēji, pārslodzes gadījumā tie atveras un nekavējoties aizveras uz ilgu laiku pēc pašreizējā salīdzinājuma komandas. Pie dažām vidējām slodzes strāvas vērtībām taustiņus atver ģenerators, un pēc kāda laika, pēc strāvas salīdzinājuma iedarbināšanas, tie tiek aizvērti. Tādējādi šajā režīmā slodzes jaudu regulē tranzistoru atvērtā stāvokļa ilgums - tas ir, pilnvērtīgs PWM.

Var apgalvot, ka tas nav PWM, jo šajā režīmā frekvence nepaliek nemainīga, bet mainās - tā samazinās, palielinoties darba spriegumam. Bet ar pastāvīgu barošanas spriegumu arī frekvence paliek nemainīga, un slodzes strāvas stabilizācija tiek veikta, tikai mainot impulsa ilgumu. Tāpēc mēs varam pieņemt, ka tas ir pilnvērtīgs PWM. Un darba frekvences izmaiņas, mainoties barošanas spriegumam, ir izskaidrojamas ar tiešu strāvas salīdzinājuma savienojumu ar galveno oscilatoru.

Vienlaicīgi izmantojot abus salīdzinātājus (klasiskajā shēmā), viss darbojas vienādi, un atslēgas režīms vai PWM tiek ieslēgts atkarībā no tā, kurš salīdzinājums darbojas. Šis brīdis: ar pārspriegumu - atslēga (PFM), un ar pārstrāvu - PWM.

Jūs varat pilnībā izslēgt sprieguma salīdzinātāju no darba, saīsinot mikroshēmas 5. tapu ar korpusu, un sprieguma stabilizācija tiek veikta arī ar PWM, uzstādot papildu tranzistoru. Šī opcija ir parādīta 1. att.

1. att

Sprieguma stabilizācija šajā ķēdē tiek veikta, mainot spriegumu strāvas salīdzinājuma ieejā. Atsauces spriegums ir lauka tranzistora VT1 vārtu sliekšņa spriegums. Stabilizatora izejas spriegums ir proporcionāls tranzistora sliekšņa sprieguma reizinājumam ar rezistīvā dalītāja Rd1, Rd2 dalīšanas koeficientu un tiek aprēķināts pēc formulas:

Uout = uz augšu (1 + Rd2 / Rd1), kur

Uz augšu - Sliekšņa spriegums VT1 (1,7 ... 2V).

Pašreizējais regulējums joprojām ir atkarīgs no rezistora R2 pretestības.

Pašreizējā stabilizatora darbības princips.

MC34063 mikroshēmai ir divas ieejas, kuras var izmantot strāvas stabilizēšanai.

Vienai ieejai ir sliekšņa spriegums 1,25 V (5. kontakts no ms), kas nav izdevīgi diezgan jaudīgām gaismas diodēm jaudas zudumu dēļ. Piemēram, pie 700 mA strāvas (3 W LED) strāvas sensora rezistora zudumi ir 1,25 * 0,7 A = 0,875 W. Šī iemesla dēļ pārveidotāja teorētiskā efektivitāte nevar būt lielāka par 3W / (3W + 0,875W) = 77%. Īstais ir 60% ... 70%, kas ir salīdzināms ar lineārajiem stabilizatoriem vai tikai strāvas ierobežošanas rezistoriem.

Mikroshēmas otrajai ieejai ir sliekšņa spriegums 0,3 V (7. kontakts ms), un tā ir paredzēta, lai aizsargātu iebūvēto tranzistoru no pārslodzes.
Parasti šī mikroshēma tiek izmantota šādi: ieeja ar slieksni 1,25 V ir paredzēta, lai stabilizētu spriegumu vai strāvu, un ieeja ar slieksni 0,3 V ir aizsargāta mikroshēma no pārslodzes.
Dažreiz tiek uzstādīts papildu darbības pastiprinātājs, lai pastiprinātu spriegumu no strāvas sensora, taču mēs šo iespēju neapsvērsim, jo ​​tiek zaudēta ķēdes pievilcīgā vienkāršība un palielinātas stabilizatora izmaksas. Būs vieglāk uzņemt citu mikroshēmu ...

Šajā versijā ir ierosināts izmantot ieeju ar sliekšņa spriegumu 0,3 V, lai stabilizētu strāvu, bet otru ar 1,25 V spriegumu vienkārši izslēdz.

Ķēde ir ļoti vienkārša. Uztveres ērtībai ir parādītas pašas mikroshēmas funkcionālās vienības (2. att.).

2. att

Ķēdes elementu iecelšana un izvēle.

Diode D ar droseles L- jebkura impulsa stabilizatora elementi tiek aprēķināti attiecīgi nepieciešamajai slodzes strāvai un droseles strāvas nepārtrauktajam režīmam.

Kondensatori Ces un Co- bloķēšana pie ieejas un izejas. Izejas kondensators Co principā nav nepieciešams mazā slodzes strāvas pulsācijas dēļ, it īpaši pie lielām induktora induktivitātes vērtībām, tāpēc tas ir novilkts ar punktētu līniju un reālajā ķēdē var nebūt.

Kondensators CT- frekvences iestatīšana. Tas arī nav fundamentāli nepieciešams elements, tāpēc parādīts ar punktētu līniju.

Mikroshēmas datu lapās norādīta maksimālā darba frekvence 100KHz, tabulas parametri parāda vidējo vērtību 33KHz, grafiki, kas parāda atslēgas atvērtā un aizvērtā stāvokļa ilguma atkarību no frekvences iestatīšanas kondensatora kapacitātes. minimālās vērtības attiecīgi 2μs un 0,3μs (ar jaudu 10pF).
Izrādās, ka, ja ņemam pēdējās vērtības, tad periods ir 2μs + 0,3μs = 2,3μs, un tā ir frekvence 435KHz.

Ja ņemam vērā mikroshēmas darbības principu - sprūda, ko iestata galvenā oscilatora impulss un atiestata strāvas komparators, tad izrādās, ka šī ms ir loģiska, un loģikas darbības frekvence nav zemāka par MHz vienības. Izrādās, ātrumu ierobežos tikai atslēgas tranzistora ātruma raksturlielumi. Un, ja viņš nevilktu 400 kHz frekvenci, tad malas ar impulsu nokritumiem tiktu pievilktas un efektivitāte būtu ļoti zema dinamisko zudumu dēļ. Taču prakse ir parādījusi, ka dažādu ražotāju mikroshēmas ieslēdzas labi un darbojas vispār bez frekvences iestatīšanas kondensatora. Un tas ļāva maksimāli palielināt darbības frekvenci - līdz 200KHz - 400KHz atkarībā no mikroshēmas parauga un tā ražotāja. Mikroshēmas galvenie tranzistori labi notur šādas frekvences, jo impulsu frontes nepārsniedz 0,1 μs, bet pilieni nepārsniedz 0,12 μs ar darba frekvenci 380 kHz. Tāpēc pat tik augstās frekvencēs dinamiskie zudumi tranzistoros ir diezgan mazi, un galvenos zudumus un sildīšanu nosaka atslēgas tranzistora palielinātais piesātinājuma spriegums (0,5 ... 1 V).

Rezistors Rb ierobežo iebūvētā slēdža tranzistora bāzes strāvu. Šī diagrammā parādītā rezistora iekļaušana ļauj samazināt uz tā izkliedēto jaudu un palielināt stabilizatora efektivitāti. Sprieguma kritums uz rezistora Rb ir vienāds ar starpību starp barošanas spriegumu, slodzes spriegumu un sprieguma kritumu mikroshēmā (0,9-2V).

Piemēram, ar 3 gaismas diožu virknes ķēdi ar kopējo sprieguma kritumu 9 ... 10 V un barošanu ar akumulatoru (12-14 V), sprieguma kritums uz rezistora Rb nepārsniedz 4 V.

Tā rezultātā zudumi pāri rezistoram Rb ir vairākas reizes mazāki, salīdzinot ar tipisku savienojumu, kad rezistors ir savienots starp ms 8. tapu un barošanas spriegumu.

Jāpatur prātā, ka vai nu mikroshēmā jau ir uzstādīts papildu rezistors Rb, vai ir palielināta pašas atslēgas struktūras pretestība, vai arī atslēgas struktūra ir veidota kā strāvas avots. Tas izriet no grafika par konstrukcijas piesātinājuma sprieguma (starp 8. un 2. tapām) atkarību no barošanas sprieguma pie dažādām ierobežojošā rezistora Rb pretestībām (3. att.).

3. att

Rezultātā dažos gadījumos (kad starpība starp barošanas un slodzes spriegumiem ir maza vai zudumus var pārnest no rezistora Rb uz mikroshēmu), rezistoru Rb var izlaist, tieši savienojot mikroshēmas 8. tapu vai nu izvadei vai barošanas spriegumam.

Un, ja stabilizatora kopējā efektivitāte nav īpaši svarīga, varat savienot mikroshēmas 8. un 1. tapas. Šajā gadījumā efektivitāte var samazināties par 3-10%, atkarībā no slodzes strāvas.

Izvēloties rezistoru Rb, ir jāpieņem kompromiss. Jo mazāka pretestība, jo zemāks ir sākotnējais barošanas spriegums, sākas slodzes strāvas stabilizācijas režīms, bet tajā pašā laikā šī rezistora zudumi palielinās ar plašu barošanas sprieguma variāciju diapazonu. Tā rezultātā, palielinoties barošanas spriegumam, stabilizatora efektivitāte samazinās.

Sekojošais grafiks (4. att.), piemēram, parāda slodzes strāvas atkarību no barošanas sprieguma divām dažādām rezistoru vērtībām Rb - 24 omi un 200 omi. Skaidri redzams, ka ar 200Ω rezistoru stabilizācija pazūd pie barošanas sprieguma zem 14V (nepietiekamas atslēgas tranzistora bāzes strāvas dēļ). Ar 24Ω rezistoru stabilizācija pazūd pie 11,5 V sprieguma.

4. att

Tāpēc ir nepieciešams labi aprēķināt rezistora Rb pretestību, lai iegūtu stabilizāciju vajadzīgajā barošanas spriegumu diapazonā. Īpaši ar akumulatora enerģiju, kad šis diapazons ir mazs un ir tikai daži volti.

Rezistors Rsc ir slodzes strāvas sensors. Šī rezistora aprēķinam nav īpašu iezīmju. Jāpatur tikai prātā, ka mikroshēmas strāvas ievades atsauces spriegums dažādiem ražotājiem atšķiras. Zemāk esošajā tabulā parādītas dažu mikroshēmu atskaites sprieguma faktiskās izmērītās vērtības.

Mikroshēma	Veidotājs	U atsauce (B)
MC34063ACD	STMikroelektronika
MC34063EBD	STMikroelektronika
GS34063S	Globaltech Semiconductor
SP34063A	Korporācija Sipex
MC34063A	Motorola
AP34063N8	Analogā tehnoloģija
AP34063A	Anačips
MC34063A	Fērbērns

Atsauces sprieguma lieluma statistika ir maza, tāpēc norādītās vērtības nevajadzētu uzskatīt par standartu. Jums tikai jāpatur prātā, ka atsauces sprieguma reālā vērtība var ļoti atšķirties no datu lapā norādītās vērtības.

Tik lielu atsauces sprieguma izkliedi acīmredzot rada strāvas ievades mērķis - nevis slodzes strāvas stabilizācija, bet pārslodzes aizsardzība. Neskatoties uz to, slodzes strāvas uzturēšanas precizitāte dotajā variantā ir diezgan laba.

Par ilgtspējību.

MC34063 mikroshēmā nav iespējams ieviest korekciju OS ķēdē. Sākotnēji stabilitāte tiek panākta, palielinot droseles L induktivitātes vērtības un jo īpaši ar izejas kondensatora Co kapacitāti. Šajā gadījumā izrādās zināms paradokss - strādājot uz augstākām frekvencēm, nepieciešamos sprieguma un slodzes strāvas viļņus var iegūt ar zemu filtra elementu induktivitāti un kapacitāti, bet ķēde var tikt uzbudināta, tāpēc ir jāuzstāda liela induktivitāte un (vai) liela kapacitāte. Tā rezultātā stabilizatora izmēri ir pārspīlēti.

Papildu paradokss ir tāds, ka pazeminātas pārslēgšanas regulatoriem izejas kondensators nav būtiski nepieciešams elements. Nepieciešamo pulsācijas strāvas (sprieguma) līmeni var iegūt ar vienu droseli.

Ir iespējams iegūt labu stabilizatora stabilitāti pie nepieciešamajām vai nepietiekami novērtētajām induktivitātes un īpaši izejas filtra kapacitātes vērtībām, uzstādot papildu koriģējošo RC tīklu Rf un Cf, kā parādīts 2. attēlā.

Prakse ir parādījusi, ka šīs ķēdes laika konstantes optimālajai vērtībai jābūt vismaz 1KΩ * μF. Šādas ķēdes parametru vērtības kā 10K omu rezistors un 0,1uF kondensators var uzskatīt par diezgan ērtām.

Izmantojot šādu koriģējošu ķēdi, stabilizators darbojas stabili visā barošanas sprieguma diapazonā ar nelielām izejas filtra induktivitātes (μH vienības) un kapacitātes vērtībām (μF vienības un frakcijas) vai vispār bez izejas kondensatora. .

Svarīga loma stabilitātē ir PWM režīmam, kad to izmanto, lai stabilizētu mikroshēmas strāvas ievadi.

Korekcija ļāva dažām mikroshēmām strādāt augstākās frekvencēs, kas iepriekš nemaz negribēja normāli darboties.

Piemēram, nākamajā grafikā parādīta darba frekvences atkarība no barošanas sprieguma MC34063ACD mikroshēmai no STMicroelectronics ar frekvences iestatīšanas kondensatora kapacitāti 100pF.

5. att

Kā redzams no grafika, bez korekcijas šī mikroshēma negribēja strādāt paaugstinātās frekvencēs pat ar nelielu frekvences iestatīšanas kondensatora kapacitāti. Kapacitātes maiņa no nulles uz vairākiem simtiem pF radikāli neietekmēja frekvenci, un tās maksimālā vērtība tik tikko sasniedz 100 kHz.

Pēc RfCf korekcijas shēmas ieviešanas tā pati mikroshēma (tāpat kā citas līdzīgas) sāka darboties frekvencēs līdz gandrīz 300 kHz.

Iespējams, doto atkarību var uzskatīt par tipisku lielākajai daļai mikroshēmu, lai gan dažu uzņēmumu mikroshēmas darbojas augstākās frekvencēs pat bez korekcijas, un korekcijas ieviešana ļāva iegūt tām darba frekvenci 400 KHz pie barošanas sprieguma 12 ... 14V.

Nākamajā grafikā redzama stabilizatora darbība bez korekcijas (6. att.).

6. att

Grafikā parādītas patērētās strāvas (Iп), slodzes strāvas (Iн) un izejas īsslēguma strāvas (Isc) atkarības no barošanas sprieguma divām izejas kondensatora kapacitātes (Co) vērtībām - 10 mkF un 220 mkF.

Ir skaidri redzams, ka izejas kondensatora kapacitātes palielināšana palielina stabilizatora stabilitāti - lauztās līknes pie 10 μF jaudas rodas pašiedrošanās rezultātā. Pie barošanas sprieguma līdz 16V nav ierosmes, parādās pie 16-18V. Tad notiek zināma režīma maiņa un pie 24V sprieguma parādās otrs satricinājums. Tajā pašā laikā mainās darba frekvence, kas redzama arī iepriekšējā grafikā (5. att.) par darba frekvences atkarību no barošanas sprieguma (abi grafiki iegūti vienlaikus, pārbaudot vienu stabilizatora eksemplāru).

Izejas kondensatora jaudas palielināšana līdz 220 μF un vairāk palielina stabilitāti, īpaši pie zema barošanas sprieguma. Bet tas nenovērš uzbudinājumu. Vairāk vai mazāk stabilu stabilizatora darbību var iegūt ar izejas kondensatora jaudu vismaz 1000 mkF.

Šajā gadījumā droseles induktivitāte ļoti maz ietekmē kopējo attēlu, lai gan ir acīmredzams, ka induktivitātes palielināšanās palielina stabilitāti.

Darba frekvences izmaiņas ietekmē slodzes strāvas stabilitāti, kas arī redzams grafikā. Arī kopējā izejas strāvas stabilitāte, mainoties barošanas spriegumam, ir neapmierinoša. Strāvu var uzskatīt par samērā stabilu diezgan šaurā barošanas spriegumu diapazonā. Piemēram, ja darbojas ar akumulatora enerģiju.

Koriģējošās ķēdes RfCf ieviešana radikāli maina stabilizatora darbību.

Nākamajā grafikā parādīta tā paša stabilizatora darbība, bet ar RfCf koriģējošo ķēdi.

7. att

Skaidri redzams, ka stabilizators sāka darboties, kā jau strāvas stabilizatoram pienākas - slodze un īsslēguma strāvas ir praktiski vienādas un nemainīgas visā barošanas spriegumu diapazonā. Šajā gadījumā izejas kondensators vispār vairs neietekmēja stabilizatora darbību. Tagad izejas kondensatora jauda ietekmē tikai pulsācijas strāvas līmeni un slodzes spriegumu, un daudzos gadījumos kondensators var nebūt uzstādīts.

Zemāk, piemēram, ir norādītas slodzes strāvu pulsācijas vērtības pie dažādām izejas kondensatora Co. jaudām. Gaismas diodes ir savienotas 3 virknē 10 paralēlās grupās (30 gab.). Barošanas spriegums - 12V. Droseles jauda 47μH.

Bez kondensatora: slodzes strāva 226mA + -65mA vai 22,6mA + -6,5mA uz vienu LED.
Ar 0,33 μF kondensatoru: 226mA + -25mA vai 22,6mA + -2,5mA uz vienu LED.
Ar 1,5 μF kondensatoru: 226mA + -5mA vai 22,6mA + -0,5mA uz vienu LED.
Ar 10μF kondensatoru: 226mA + -2,5mA vai 22,6mA + -0,25mA uz vienu LED.

Tas ir, bez kondensatora ar kopējo slodzes strāvu 226mA slodzes strāvas pulsācija bija 65mA, kas, runājot par vienu LED, dod vidējo strāvu 22,6mA un pulsāciju 6,5mA.

Var redzēt, kā pat neliela kapacitāte 0,33 μF krasi samazina strāvas pulsāciju. Tajā pašā laikā kapacitātes palielināšana no 1 mkF līdz 10 mkF maz ietekmē pulsācijas līmeni.

Visi kondensatori bija keramikas, jo parastie elektrolīti vai tantala elektrolīti nenodrošina pat tuvu pulsācijas līmeni.

Izrādās, ka izejā ar 1μF kondensatoru pilnīgi pietiek visiem gadījumiem. Diez vai ir jēga palielināt kapacitāti līdz 10 μF pie slodzes strāvas 0,2–0,3 A, jo pulsācija ievērojami nesamazinās, salīdzinot ar 1 μF.
Ja ņemat droseli ar lielāku induktivitāti, tad bez kondensatora var iztikt pavisam, pat pie lielām slodzes strāvām un (vai) augsta barošanas sprieguma.

Ieejas sprieguma pulsācija, ja to darbina 12V, un ieejas kondensatora Ci 10mkF kapacitāte nepārsniedz 100mV.

Mikroshēmas jaudas iespējas.

MC34063 mikroshēma parasti darbojas ar barošanas spriegumu no 3 V līdz 40 V saskaņā ar datu lapām (ms no STM - līdz 50 V) un līdz 45 V patiesībā, nodrošinot slodzes strāvu līdz 1 A DIP-8 korpusam un līdz 0,75 A SO-8 korpusam. Apvienojot LED sērijveida un paralēlo ieslēgšanu, jūs varat izveidot gaismekli ar izejas jaudu no 3V * 20mA = 60mW līdz 40V * 0,75 ... 1A = 30 ... 40W.

Ņemot vērā atslēgas tranzistora piesātinājuma spriegumu (0,5 ... 0,8 V) un pieļaujamo jaudu, ko izkliedē mikroshēmas korpuss ar jaudu 1,2 W, slodzes strāvu var palielināt līdz 1,2 W / 0,8 V = 1,5 A DIP-8 korpusam un līdz 1A korpusam SO-8.

Tomēr šajā gadījumā ir nepieciešama laba siltuma izkliede, pretējā gadījumā mikroshēmā iebūvētā aizsardzība pret pārkaršanu neļaus strādāt pie šādas strāvas.

Mikroshēmas korpusa standarta DIP lodēšana platē nenodrošina nepieciešamo dzesēšanu pie maksimālajām strāvām. Nepieciešams veidot DIP korpusa tapas SMD opcijai, noņemot tievos tapu galus. Atlikušo plašo tapu daļu saliek vienā līmenī ar korpusa pamatni un tikai tad pielodē uz dēļa. Ir lietderīgi sadalīt iespiedshēmas plati tā, lai zem mikroshēmas korpusa būtu plats daudzstūris, un pirms mikroshēmas uzstādīšanas uz tās pamatnes jāuzklāj nedaudz siltumvadošas pastas.

Pateicoties īsajiem un platajiem vadiem, kā arī korpusa cieši pieguļoties vara daudzstūrim iespiedshēmas plate samazinās mikroshēmas korpusa termiskā pretestība un tas var izkliedēt nedaudz vairāk jaudas.

SO-8 korpusam palīdz uzstādīt papildus radiatoru plāksnes vai cita profila veidā tieši korpusa augšpusē.

No vienas puses, šādi mēģinājumi palielināt jaudu izskatās dīvaini. Galu galā jūs varat vienkārši pārslēgties uz citu, jaudīgāku, mikroshēmu vai instalēt ārējo tranzistoru. Un pie slodzes strāvām, kas lielākas par 1,5A, tas būs vienīgais pareizais risinājums. Tomēr, ja ir nepieciešama slodzes strāva 1,3 A, varat vienkārši uzlabot siltuma izkliedi un mēģināt izmantot lētāku un vienkāršāku iespēju MC34063 mikroshēmā.

Maksimālā efektivitāte, kas iegūta šajā stabilizatora versijā, nepārsniedz 90%. Tālāku efektivitātes pieaugumu novērš atslēgas tranzistora palielināts piesātinājuma spriegums - ne mazāk kā 0,4 ... 0,5 V pie strāvām līdz 0,5 A un 0,8 ... 1 V pie strāvām 1 ... 1,5 A. Tāpēc stabilizatora galvenais sildelements vienmēr ir mikroshēma. Tiesa, manāma uzkarsēšana notiek tikai pie maksimālās jaudas konkrētajam gadījumam. Piemēram, mikroshēma SO-8 iepakojumā uzsilst līdz 100 grādiem pie slodzes strāvas 1A un bez papildu siltuma izlietnes tiek cikliski izslēgta ar iebūvēto pārkaršanas aizsardzību. Pie strāvām līdz 0,5A ... 0,7A mikroshēma ir nedaudz silta, un pie strāvām 0,3 ... 0,4A tā vispār nesasilst.

Pie lielākām slodzes strāvām darba frekvenci var samazināt. Šajā gadījumā slēdža tranzistora dinamiskie zudumi ir ievērojami samazināti. Tiek samazināti kopējie jaudas zudumi un korpusa sildīšana.

Ārējie elementi, kas ietekmē regulatora efektivitāti, ir diode D, drosele L un rezistori Rsc un Rb. Tāpēc diode jāizvēlas ar zemu priekšējo spriegumu (Šotkija diode), bet droseli ar zemāko iespējamo tinuma pretestību.

Rsc rezistora zudumus iespējams samazināt, samazinot sliekšņa spriegumu, izvēloties atbilstoša ražotāja mikroshēmu. Tas jau tika apspriests iepriekš (skatiet tabulu sākumā).

Vēl viena iespēja, kā samazināt Rsc rezistora zudumus, ir rezistora Rf papildu pastāvīgas strāvas novirzes ieviešana (tas tiks parādīts sīkāk tālāk konkrētam stabilizatora piemēram).

Rezistors Rb ir labi jāaprēķina, mēģinot to uzņemt ar pēc iespējas lielāku pretestību. Kad barošanas spriegums mainās lielā diapazonā, Rb rezistora vietā labāk ir ievietot strāvas avotu. Šajā gadījumā zudumu pieaugums, palielinoties barošanas spriegumam, nebūs tik straujš.

Kad tiek veikti visi iepriekš minētie pasākumi, šo elementu zudumu daļa ir 1,5-2 reizes mazāka nekā mikroshēmas zudumi.

Tā kā mikroshēmas strāvas ieejai tiek piegādāts pastāvīgs spriegums, kas ir proporcionāls tikai slodzes strāvai, nevis, kā parasti, impulsa spriegums, kas ir proporcionāls atslēgas tranzistora strāvai (slodzes strāvu un izejas summa kondensators), induktora induktivitāte neietekmē darbības stabilitāti, jo tā pārstāj būt elementu koriģējošā ķēde (tās lomu spēlē RfCf ķēde). No induktivitātes vērtības ir atkarīga tikai galvenā tranzistora strāvas amplitūda un slodzes strāvas pulsācija. Un tā kā darba frekvences ir salīdzinoši augstas, pat ar zemām induktivitātes vērtībām, slodzes strāvas pulsācija ir maza.

Tomēr, ņemot vērā mikroshēmā iebūvēto salīdzinoši mazjaudas slēdža tranzistoru, droseles induktivitāte nav ievērojami jāsamazina, jo tas palielina tranzistora maksimālo strāvu ar iepriekšējo vidējo vērtību un palielina piesātinājuma spriegumu. Tā rezultātā palielinās tranzistora zudumi un samazinās kopējā efektivitāte.
Tiesa, ne krasi – par dažiem procentiem. Piemēram, droseles nomaiņa no 12μH uz 100μH ļāva palielināt viena no stabilizatoriem efektivitāti no 86% līdz 90%.

No otras puses, tas ļauj pat pie zemām slodzes strāvām izvēlēties droseli ar zemu induktivitāti, pārliecinoties, ka atslēgas tranzistora strāvas amplitūda nepārsniedz mikroshēmas maksimālo vērtību 1,5A.

Piemēram, ar slodzes strāvu 0,2A ar spriegumu 9 ... 10 V, barošanas spriegumu 12 ... 15 V un darba frekvenci 300 KHz, ir nepieciešams drosele ar induktivitāti 53 μH. Šajā gadījumā mikroshēmas atslēgas tranzistora impulsa strāva nepārsniedz 0,3 A. Ja mēs samazinām droseles induktivitāti līdz 4 μH, tad ar tādu pašu vidējo strāvu atslēgas tranzistora impulsa strāva palielināsies līdz robežvērtībai (1,5A). Tiesa, stabilizatora efektivitāte samazināsies dinamisko zudumu pieauguma dēļ. Bet, iespējams, dažos gadījumos būs pieņemami upurēt efektivitāti, bet izmantot maza izmēra droseli ar mazu induktivitāti.

Droseles induktivitātes palielināšana ļauj arī palielināt maksimālo slodzes strāvu līdz mikroshēmas atslēgas tranzistora strāvas ierobežojošajai vērtībai (1,5 A).

Palielinoties induktora induktivitātei, slēdža tranzistora pašreizējā forma mainās no pilnībā trīsstūrveida uz pilnībā taisnstūrveida. Un tā kā taisnstūra laukums ir 2 reizes lielāks nekā trīsstūra laukums (ar tādu pašu augstumu un pamatni), tad tranzistora strāvas (un slodzes) vidējo vērtību var dubultot ar nemainīgu amplitūdu strāvas impulsi.

Tas ir, ar trīsstūrveida impulsu ar amplitūdu 1,5 A tranzistora un slodzes vidējā strāva ir:

kur k ir maksimālais impulsa darba cikls, kas vienāds ar 0,9 konkrētai mikroshēmai.

Rezultātā maksimālā slodzes strāva nepārsniedz:

In = 1,5 A / 2 * 0,9 = 0,675 A.

Un jebkurš slodzes strāvas palielinājums virs šīs vērtības nozīmē mikroshēmas atslēgas tranzistora maksimālās strāvas pārsniegšanu.

Tāpēc visās šīs mikroshēmas datu lapās ir norādīta maksimālā slodzes strāva 0,75 A.

Palielinot droseles induktivitāti tā, lai tranzistora strāva kļūtu taisnstūrveida, mēs varam noņemt divus no maksimālās strāvas formulas un iegūt:

In = 1,5 A * k = 1,5 A * 0,9 = 1,35 A.

Jāpatur prātā, ka, ievērojami palielinoties droseles induktivitātei, nedaudz palielinās arī tā izmēri. Tomēr dažreiz ir vieglāk un lētāk palielināt droseles izmēru, lai palielinātu slodzes strāvu, nekā uzstādīt papildu jaudīgu tranzistoru.

Protams, ar nepieciešamajām slodzes strāvām, kas ir lielākas par 1,5 A, izņemot papildu tranzistora (vai cita kontrollera mikroshēmas) uzstādīšanu, to nav iespējams izdarīt, un, ja jums ir izvēle: slodzes strāva 1,4 A vai cita mikroshēma , tad vispirms jāmēģina atrisināt problēmu, palielinot induktivitāti, palielinot droseles izmēru.

Mikroshēmas datu lapās norādīts, ka maksimālais impulsa darba cikls nepārsniedz 6/7 = 0,857. Patiesībā gandrīz 0,9 vērtības tiek iegūtas pat augstās darbības frekvencēs 300-400 KHz. Pie zemākām frekvencēm (100-200KHz) darba cikls var sasniegt 0,95.

Tāpēc stabilizators darbojas normāli ar nelielu ieejas un izejas sprieguma starpību.

Interesanti, ka stabilizators darbojas, ja slodzes strāvas ir pārāk zemas attiecībā pret nominālo, ko izraisa barošanas sprieguma samazināšanās zem noteiktā - efektivitāte nav mazāka par 95% ...

Tā kā PWM tiek ieviests nevis klasiskā veidā (pilnīga galvenā oscilatora kontrole), bet gan "releja" veidā, ar sprūda palīdzību (iedarbināšana ar ģeneratoru, atiestatīšana ar komparatoru), tad ar strāvu zemāk nominālā, ir iespējama situācija, kad atslēgas tranzistors pārstāj aizvērties. Barošanas un slodzes spriegumu starpība samazinās līdz slēdža tranzistora piesātinājuma spriegumam, kas parasti nepārsniedz 1V pie strāvām līdz 1A un ne vairāk kā 0,2-0,3V pie strāvām līdz 0,2-0,3A. Neskatoties uz statisko zudumu klātbūtni, dinamisku zudumu nav, un tranzistors darbojas gandrīz kā džemperis.

Pat tad, ja tranzistors paliek vadāms un darbojas PWM režīmā, efektivitāte saglabājas augsta strāvas samazināšanas dēļ. Piemēram, ar 1,5 V starpību starp barošanas spriegumu (10 V) un spriegumu pāri gaismas diodēm (8,5 V), ķēde turpināja darboties (kaut arī ar frekvenci, kas samazināta par 2 reizēm) ar efektivitāti 95%.

Strāvu un sprieguma parametri šādam gadījumam tiks norādīti zemāk, apsverot praktiskas stabilizatora ķēdes.

Praktiskas stabilizatora iespējas.

Variantu nebūs daudz, jo vienkāršākās, atkārtojot klasiskās shēmas iespējas, neļauj ne palielināt darba frekvenci vai strāvu, ne palielināt efektivitāti, ne arī iegūt labu stabilitāti. Tāpēc optimālākais variants ir tāds, kura blokshēma tika parādīta 2. att. Atkarībā no nepieciešamajiem stabilizatora parametriem var mainīt tikai detaļu vērtējumus.

8. attēlā parādīta klasiskās versijas diagramma.

8. att

No funkcijām - pēc izejas kondensatora (C3) strāvas noņemšanas no OS ķēdes kļuva iespējams samazināt induktora induktivitāti. Paraugam tika paņemts vecs mājas drosele uz DM-3 tipa stieņa par 12 μH. Kā redzat, ķēdes īpašības izrādījās diezgan labas.

Vēlme uzlabot efektivitāti noveda pie shēmas, kas parādīta 9. attēlā

9. att

Atšķirībā no iepriekšējās shēmas, rezistors R1 nav pievienots barošanas avotam, bet gan stabilizatora izejai. Tā rezultātā spriegums pāri rezistoram R1 kļuva mazāks par slodzes sprieguma vērtību. Ar tādu pašu strāvu caur to tam piešķirtā jauda samazinājās no 0,5 W līdz 0,15 W.

Tajā pašā laikā tika palielināta droseles induktivitāte, kas arī palielina stabilizatora efektivitāti. Līdz ar to efektivitāte ir palielinājusies par vairākiem procentiem. Konkrēti skaitļi ir parādīti diagrammā.

Vēl viena pēdējo divu shēmu raksturīga iezīme. 8. attēlā redzamajai shēmai ir ļoti laba slodzes strāvas stabilitāte, mainoties barošanas spriegumam, bet efektivitāte ir zema. 9. attēlā redzamajai shēmai, gluži pretēji, ir diezgan augsta efektivitāte, bet strāvas stabilitāte ir slikta - barošanas spriegumam mainoties no 12V uz 15V, slodzes strāva palielinās no 0,27A līdz 0,3A.

To izraisa nepareiza rezistora R1 pretestības izvēle, kā minēts iepriekš (skat. 4. att.). Tā kā paaugstinātā pretestība R1, samazinot slodzes strāvas stabilitāti, palielina efektivitāti, dažos gadījumos to var izmantot. Piemēram, ar akumulatora enerģiju, kad sprieguma svārstību robežas ir mazas, un augsta efektivitāte ir svarīgāka.

Jāņem vērā zināma regularitāte.

Tika izgatavots diezgan daudz stabilizatoru (gandrīz visi tika izmantoti, lai automašīnā nomainītu kvēlspuldzes pret LED), un, lai gan stabilizatori ik pa laikam bija nepieciešami, mikroshēmas tika ņemtas no bojātiem centrmezgliem un slēdžiem. Neskatoties uz ražotāju atšķirībām, gandrīz visas mikroshēmas ļāva iegūt pienācīgus stabilizatora raksturlielumus pat vienkāršās shēmās.

Sanāca tikai Globaltech Semiconductor mikroshēma GS34063S, kas nevēlējās strādāt augstās frekvencēs.

Tad tika iegādātas vairākas STMicroelectronics mikroshēmas MC34063ACD un MC34063EBD, kas uzrādīja vēl sliktākus rezultātus - nestrādāja augstākās frekvencēs, stabilitāte ir slikta, strāvas salīdzinājuma atbalsta spriegums ir pārāk augsts (0,45-0,5 V), slikta stabilizācija slodzes strāva ar labu efektivitāti vai zemu efektivitāti ar labu stabilizāciju ...

Iespējams, ka uzskaitīto mikroshēmu sliktā veiktspēja ir izskaidrojama ar to lētumu - tika iegādātas lētākās, jo tā paša uzņēmuma MC34063A (DIP-8) mikroshēma, kas noņemta no bojātā slēdža, darbojās normāli. Tiesa, salīdzinoši zemā frekvencē - ne vairāk kā 160 KHz.

Šīs mikroshēmas, kas ņemtas no bojātas aparatūras, darbojās labi:

Sipex Corporation (SP34063A),
Motorola (MC34063A),
Analogā tehnoloģija (AP34063N8),
Anachip (AP34063 un AP34063A).
Fairchild (MC34063A) — neesmu pārliecināts, vai pareizi identificēju uzņēmumu.

Es neatceros ON Semiconductor, Unisonic Technologies (UTC) un Texas Instruments, jo uzņēmumam sāku pievērst uzmanību tikai pēc tam, kad saskāros ar dažu uzņēmumu nevēlēšanos strādāt ar ms, un šo uzņēmumu mikroshēmas nebija speciāli pirkts.

Lai neizmestu no STMicroelectronics iegādātās, slikti strādājošās, MC34063ACD un MC34063EBD mikroshēmas, tika veikti vairāki eksperimenti, kas noveda pie ķēdes, kas redzama pašā sākumā 2. attēlā.

Nākamajā 10. attēlā parādīta regulatora praktiska shēma ar RfCf korekcijas ķēdi (šajā diagrammā R3C2). Atšķirība stabilizatora darbībā bez koriģējošās ķēdes un ar to jau iepriekš tika apspriesta sadaļā "Par stabilitāti" un doti grafiki (5.att., 6.att., 7.att.).

10. att

No diagrammas 7. attēlā redzams, ka strāvas stabilizācija ir lieliska visā mikroshēmas barošanas spriegumu diapazonā. Stabilitāte ļoti laba – it kā PWM strādātu. Frekvence ir pietiekami augsta, kas ļauj ņemt maza izmēra droseles ar zemu induktivitāti un pilnībā atteikties no izejas kondensatora. Lai gan neliela kondensatora uzstādīšana var pilnībā novērst slodzes strāvas pulsāciju. Slodzes strāvas pulsācijas amplitūdas atkarība no kondensatora kapacitātes tika apspriesta iepriekš sadaļā "Par stabilitāti".

Kā jau minēts, no STMicroelectronics iegūtajām mikroshēmām MC34063ACD un MC34063EBD izrādījās pārvērtēts strāvas salīdzinājuma spriegums - attiecīgi 0,45 V-0,5 V, neskatoties uz datu lapā norādīto vērtību 0,25 V-0,35 V. Šī iemesla dēļ pie lielām slodzes strāvām strāvas sensora rezistoram tiek iegūti lieli zudumi. Lai samazinātu zudumus, ķēdei tika pievienots tranzistora VT1 un rezistora R2 strāvas avots. (11. att.).

11. att

Pateicoties šim strāvas avotam, caur rezistoru R3 plūst papildu nobīdes strāva 33μA, tāpēc spriegums pāri rezistoram R3 pat bez slodzes strāvas ir 33μA * 10KΩ = 330mV. Tā kā mikroshēmas strāvas ieejas sliekšņa spriegums ir 450mV, tad, lai strāvas salīdzinājums darbotos uz strāvas sensora rezistora R1, jābūt 450mV-330mV = 120mV spriegumam. Ja slodzes strāva ir 1A, rezistoram R1 jābūt 0,12 V / 1A = 0,12 Ω. Mēs ievietojām pieejamo vērtību 0,1 Ohm.
Bez strāvas stabilizatora VT1 rezistors R1 būtu jāizvēlas ar ātrumu 0,45 V / 1A = 0,45 Ω, un uz tā tiktu izkliedēta jauda 0,45 W. Tagad ar tādu pašu strāvu R1 zudumi ir tikai 0,1 W

Šo opciju darbina akumulators, slodzes strāva līdz 1A, jauda 8-10W. Izejas īssavienojuma strāva 1.1A. Šajā gadījumā strāvas patēriņš samazinās līdz 64mA pie barošanas sprieguma attiecīgi 14,85 V, elektroenerģijas patēriņš samazinās līdz 0,95 W. Mikroshēma šajā režīmā pat nesasilst un var būt īssavienojuma režīmā tik daudz, cik nepieciešams.

Pārējie raksturlielumi ir parādīti diagrammā.

Mikroshēma tiek ņemta SO-8 korpusā, un slodzes strāva 1A ir tā robeža. Tas kļūst ļoti karsts (termināļu temperatūra ir 100 grādi!), Tāpēc labāk ir ievietot mikroshēmu DIP-8 iepakojumā, kas pārveidota SMD uzstādīšanai, izveidot lielus daudzstūrus un (vai) izdomāt radiatoru.
Mikroshēmas atslēgas piesātinājuma spriegums ir diezgan liels - gandrīz 1V pie 1A strāvas, tāpēc apkure ir vienāda. Lai gan, spriežot pēc mikroshēmas datu lapas, atslēgas tranzistora piesātinājuma spriegumam pie 1A strāvas nevajadzētu pārsniegt 0,4 V.

Servisa funkcijas.

Neskatoties uz to, ka mikroshēmā nav pakalpojumu iespēju, tās var ieviest neatkarīgi. Parasti LED strāvas regulatoram ir nepieciešama izslēgšana un slodzes strāvas regulēšana.

Ieslēgts Izslēgts

Mikroshēmas MC34063 stabilizatora izslēgšana tiek īstenota, pieliekot spriegumu 3. kontaktam. Piemērs ir parādīts 12. attēlā.

12. att

Eksperimentāli tika noteikts, ka, pieslēdzot spriegumu mikroshēmas 3. tapai, tās galvenais oscilators apstājas un atslēgas tranzistors aizveras. Šajā stāvoklī mikroshēmas strāvas patēriņš ir atkarīgs no tā ražotāja un nepārsniedz datu lapā norādīto tukšgaitas strāvu (1,5-4mA).

Pārējās stabilizatora izslēgšanas iespējas (piemēram, pieliekot 5. tapai spriegumu, kas pārsniedz 1,25 V) izrādās sliktākas, jo tās neaptur galveno oscilatoru un mikroshēma patērē vairāk strāvas, salīdzinot ar dēlis uz 3. tapas.

Šādas pārvaldības būtība ir šāda.

Uz mikroshēmas 3. tapas darbojas frekvences iestatīšanas kondensatora uzlādes un izlādes spriegums. Kad spriegums sasniedz sliekšņa vērtību 1,25 V, kondensators sāk izlādēties, un mikroshēmas izejas tranzistors aizveras. Tas nozīmē, ka, lai izslēgtu stabilizatoru, mikroshēmas 3. ieejai jāpieslēdz vismaz 1,25 V spriegums.

Saskaņā ar mikroshēmas datu lapas datiem laika kondensators tiek izlādēts ar maksimālo strāvu 0,26 mA. Tas nozīmē, ka, ja 3. izvadei caur rezistoru tiek pielikts ārējais spriegums, lai iegūtu vismaz 1,25 V pārslēgšanas spriegumu, strāvai caur rezistoru jābūt vismaz 0,26 mA. Tā rezultātā mums ir divi galvenie skaitļi ārējā rezistora aprēķināšanai.

Piemēram, ja stabilizatora barošanas spriegums ir 12 ... 15 V, stabilizators ir droši jāizslēdz pie minimālās vērtības - pie 12 V.

Rezultātā mēs atrodam papildu rezistora pretestību no izteiksmes:

R = (Up-Uvd1-1,25V) /0,26mA = (12V-0,7V-1,25V) /0,26mA = 39KΩ.

Lai droši izslēgtu mikroshēmu, rezistora pretestība ir izvēlēta mazāka par aprēķināto vērtību. 12. att. diagrammas fragmentā rezistora pretestība ir 27KΩ. Ar šo pretestību izslēgšanas spriegums ir aptuveni 9 V. Tas nozīmē, ka ar 12 V stabilizatora sprieguma padevi, izmantojot šo ķēdi, var cerēt uz uzticamu stabilizatora izslēgšanu.

Vadot stabilizatoru no mikrokontrollera, rezistors R jāpārrēķina 5V spriegumam.

Ieejas pretestība mikroshēmas 3. ieejā ir diezgan liela un jebkurš ārējo elementu savienojums var ietekmēt zāģa zoba sprieguma veidošanos. Diode VD1 kalpo vadības ķēžu atvienošanai no mikroshēmas un tādējādi saglabā iepriekšējo trokšņu imunitāti.

Stabilizatoru var vadīt, vai nu pievadot konstantu spriegumu rezistora R kreisajam spailei (12. att.), vai arī īssavienojot rezistora R savienojuma punktu ar diodi VD1 korpusā (ar pastāvīgu spriegumu ieslēgtu). rezistora R kreisā spaile).

Zenera diode VD2 ir paredzēta, lai aizsargātu mikroshēmas ievadi no augsta sprieguma. Tas nav nepieciešams pie zema barošanas sprieguma.

Slodzes strāvas regulēšana

Tā kā mikroshēmas strāvas komparatora atsauces spriegums ir vienāds ar spriegumu summu uz rezistoriem R1 un R3, mainot rezistora R3 slīpo strāvu, var regulēt slodzes strāvu (11. att.).

Ir divas regulēšanas iespējas - mainīgais rezistors un pastāvīgs spriegums.

13. attēlā parādīts 11. att. shēmas fragments ar nepieciešamajām izmaiņām un projektēšanas koeficientiem, kas ļauj aprēķināt visus vadības shēmas elementus.

13. att

Lai pielāgotu slodzes strāvu ar mainīgu rezistoru, ir nepieciešams nomainīt pastāvīgo rezistoru R2 ar rezistoru komplektu R2 '. Šajā gadījumā, mainoties mainīgā rezistora pretestībai, rezistora R2 kopējā pretestība mainīsies 27 ... 37 kohm robežās, un tranzistora VT1 (un rezistora R3) drenāžas strāva mainīsies 1,3 V / 27 robežās. ... 37Kohm = 0,048 ... 0,035mA. Šajā gadījumā nobīdes spriegums pāri rezistoram R3 mainīsies robežās no 0,048 ... 0,035 mA * 10 KΩ = 0,48 ... 0,35 V. Lai mikroshēmas strāvas salīdzinātājs darbotos, spriegumam 0,45-0,48 ... 0,35 V = 0 ... 0,1 V ir jānokrīt uz strāvas sensora rezistora R1 (11. att.). Ar pretestību R1 = 0,1 omi šāds spriegums uz tā samazināsies, kad caur to plūst slodzes strāva diapazonā no 0 ... 0,1 V / 0,1 Ohm = 0 ... 1A.

Tas ir, mainot mainīgā rezistora R2 pretestību 27 ... 37KΩ robežās, mēs varēsim regulēt slodzes strāvu 0 ... 1A robežās.

Lai pielāgotu slodzes strāvu ar pastāvīgu spriegumu, tranzistora VT1 vārtos jāievieto sprieguma dalītājs Rd1Rd2. Ar šī dalītāja palīdzību jūs varat saskaņot jebkuru vadības spriegumu ar nepieciešamo VT1.

13. attēlā parādītas visas aprēķinam nepieciešamās formulas.

Piemēram, ir nepieciešams pielāgot slodzes strāvu diapazonā no 0 ... 1A, izmantojot pastāvīgu spriegumu, ko var mainīt diapazonā no 0 ... 5 V.

Lai izmantotu strāvas stabilizatora ķēdi 11. attēlā, tranzistora VT1 aizbīdņu ķēdē ievietojam sprieguma dalītāju Rd1Rd2 un aprēķinām rezistoru vērtības.

Sākotnēji ķēde ir paredzēta slodzes strāvai 1A, ko nosaka rezistora R2 strāva un lauka efekta tranzistora VT1 sliekšņa spriegums. Lai samazinātu slodzes strāvu līdz nullei, kā izriet no iepriekšējā piemēra, jums jāpalielina rezistora R2 strāva no 0,034 mA līdz 0,045 mA. Ar pastāvīgu rezistora R2 pretestību (39KΩ), spriegumam uz tā ir jāmainās robežās no 0,045… 0,034mA * 39KΩ = 1,755… 1,3V. Pie nulles vārtu sprieguma un tranzistora VT2 1,3 V sliekšņa sprieguma rezistoram R2 tiek iestatīts spriegums 1,3 V. Lai palielinātu R2 spriegumu līdz 1,755 V, VT1 vārtiem jāpieliek pastāvīgs spriegums 1,755 V–1,3 V = 0,455 V. Saskaņā ar problēmas stāvokli šādam spriegumam pie vārtiem jābūt ar vadības spriegumu + 5 V. Iestatot rezistora Rd2 pretestību uz 100KΩ (lai samazinātu vadības strāvu), mēs atrodam rezistora Rd1 pretestību no attiecības Uу = Ug * (1 + Rd2 / Rd1):

Rd1 = Rd2 / (Uy / Ug-1) = 100KΩ / (5V / 0,455V-1) = 10KΩ.

Tas ir, kad vadības spriegums mainās no nulles uz + 5 V, slodzes strāva samazināsies no 1A līdz nullei.

Pilnīga 1A strāvas stabilizatora shematiska diagramma ar ieslēgšanas-izslēgšanas un strāvas regulēšanas funkcijām parādīta 14. att. Jauno elementu numerācija turpinās iesākto pēc shēmas 11. att.

14. att

Kā daļa no 14. attēla, ķēde netika pārbaudīta. Bet shēma saskaņā ar 11.zīmi, uz kuras pamata tā tika izveidota, tika pilnībā pārbaudīta.

Diagrammā redzamā ieslēgšanas-izslēgšanas metode tika pārbaudīta ar prototipēšanu. Pašreizējās regulēšanas metodes līdz šim ir pārbaudītas tikai ar simulāciju. Bet, tā kā regulēšanas metodes ir izveidotas, pamatojoties uz patiešām pārbaudītu strāvas stabilizatoru, montāžas laikā ir nepieciešams tikai pārrēķināt rezistoru vērtības pielietotā lauka efekta tranzistora VT1 parametriem.

Iepriekš redzamajā diagrammā tiek izmantotas abas slodzes strāvas regulēšanas iespējas - ar mainīgu rezistoru Rp un pastāvīgu spriegumu 0 ... 5 V. Regulēšana ar mainīgo rezistoru izvēlēta nedaudz savādāka, salīdzinot ar 12. att., kas ļāva pielietot abas iespējas vienlaicīgi.

Abi regulējumi ir atkarīgi - vienā no veidiem iestatītā strāva ir maksimālā otrā. Ja mainīgajam rezistoram Rp ir iestatīta slodzes strāva 0,5A, tad, regulējot spriegumu, strāvu var mainīt no nulles uz 0,5A. Un otrādi - strāva 0,5A, ko nosaka nemainīgs spriegums, ar mainīgu rezistoru, arī mainīsies no nulles uz 0,5A.

Slodzes strāvas regulēšanas atkarība ar mainīgo rezistoru ir eksponenciāla, tāpēc, lai iegūtu lineāru regulējumu, vēlams izvēlēties mainīgo rezistoru ar logaritmisko pretestības atkarību no griešanās leņķa.

Palielinoties pretestībai Rp, palielinās arī slodzes strāva.

Pastāvīgā sprieguma slodzes strāvas regulēšanas atkarība ir lineāra.

Slēdzis SB1 ieslēdz vai izslēdz stabilizatoru. Kad kontakti ir atvērti, stabilizators tiek izslēgts, kad kontakti ir aizvērti, tas tiek ieslēgts.

Ar pilnībā elektronisku vadību stabilizatoru var izslēgt, vai nu pievadot pastāvīgu spriegumu tieši uz mikroshēmas 3. kontaktu, vai ar papildu tranzistoru. Atkarībā no nepieciešamās vadības loģikas.

Kondensators C4 nodrošina mīkstu stabilizatora iedarbināšanu. Kad strāva tiek pieslēgta līdz kondensatora uzlādei, lauka tranzistora VT1 (un rezistora R3) strāva neierobežo rezistors R2 un ir vienāda ar maksimālo lauka tranzistora strāvu, kas ieslēgta strāvas avota režīmā. (vienības ir desmitiem mA). Spriegums pāri rezistoram R3 pārsniedz mikroshēmas strāvas ievades slieksni, tāpēc mikroshēmas atslēgas tranzistors ir aizvērts. Strāva caur R3 pakāpeniski samazināsies, līdz tā sasniegs R2 iestatīto vērtību. Tuvojoties šai vērtībai, spriegums uz rezistora R3 samazinās, spriegums pie strāvas aizsardzības ieejas arvien vairāk ir atkarīgs no sprieguma uz strāvas sensora rezistora R1 un attiecīgi no slodzes strāvas. Tā rezultātā slodzes strāva sāk palielināties no nulles līdz iepriekš noteiktai vērtībai (mainīgs rezistors vai pastāvīgs vadības spriegums).

Iespiedshēmas plate.

Zemāk ir stabilizatora iespiedshēmas plates opcijas (saskaņā ar blokshēmu 2. vai 10. att. - praktisks variants) dažādiem mikroshēmu korpusiem (DIP-8 vai SO-8) un dažādiem droseles (standarta, rūpnīcā izgatavots vai mājās gatavots uz izsmidzināta dzelzs gredzena). Tāfele ir zīmēta Sprint-Layout 5. versijā:

Visas iespējas ir paredzētas standarta izmēra no 0603 līdz 1206 SMD elementu uzstādīšanai atkarībā no elementu aprēķinātās jaudas. Platē ir sloti visiem ķēdes elementiem. Atlodējot dēli, dažus elementus var izlaist (tas jau ir aprakstīts iepriekš). Piemēram, esmu pilnībā atteicies no frekvences iestatījuma C T un izejas Co kondensatoru uzstādīšanas (2. att.). Bez frekvences iestatīšanas kondensatora stabilizators darbojas ar augstāku frekvenci, un nepieciešamība pēc izejas kondensatora ir tikai pie lielām slodzes strāvām (līdz 1A) un (vai) mazām droseļvārsta induktivitātēm. Dažreiz ir jēga uzstādīt frekvences iestatīšanas kondensatoru, samazinot darba frekvenci un attiecīgi dinamiskos jaudas zudumus pie lielām slodzes strāvām.

Iespiedshēmu platēm nav nekādu īpatnību un tās var izgatavot gan uz vienpusējas, gan uz divpusējas folijas PCB. Izmantojot abpusējo PCB, otrā puse nav iegravēta un kalpo kā papildu siltuma izlietne un (vai) kopīgs vads.

Lietojot metalizāciju aizmugurējā puse dēlis kā siltuma izlietne, jums ir jāizurbj caurums pie mikroshēmas 8. tapas un abas puses jāpielodē ar īsu džemperi, kas izgatavots no resnas vara stieples. Ja tiek izmantota mikroshēma DIP iepakojumā, tad pret 8. tapu ir jāizurbj caurums un lodējot izmantot šo tapu kā džemperi, atlodējot tapu abās dēļa pusēs.

Labus rezultātus džempera vietā iegūst, uzstādot kniedi, kas izgatavota no vara stieples ar diametru 1,8 mm (serde no kabeļa ar šķērsgriezumu 2,5 mm 2). Kniede tiek uzlikta uzreiz pēc dēļa kodināšanas - jāizurbj caurums, kura diametrs ir vienāds ar kniedes stieples diametru, cieši jāievieto stieples gabals un jāsaīsina tā, lai tas izvirzītu no cauruma ne vairāk kā par 1 mm, un labi kniedējiet to no abām pusēm uz laktas ar nelielu āmuru. No montāžas puses kniedei jābūt vienā līmenī ar dēli, lai izvirzītā kniedes galva netraucētu detaļu atlodēšanai.

Var šķist dīvains padoms izveidot radiatoru tieši no mikroshēmas 8. tapas, taču bojātās mikroshēmas korpusa triecientests parādīja, ka visa tās jaudas sekcija atrodas uz platas vara plāksnes ar cietu izeju uz 8. korpusa tapa. Lai gan mikroshēmas 1. un 2. tapas ir izgatavotas sloksņu veidā, tās ir pārāk plānas, lai tās izmantotu kā siltuma izlietni. Visas pārējās korpusa tapas ir savienotas ar mikroshēmas mikroshēmu ar tievu vadu džemperiem. Interesanti, ka ne visas mikroshēmas tiek izgatavotas šādā veidā. Vēl vairāki pārbaudīti gadījumi ir parādījuši, ka kristāls atrodas centrā un visas mikroshēmas sloksnes tapas ir vienādas. Atlodēšana - stiepļu džemperi. Tāpēc, lai pārbaudītu, jums ir "jāizjauc" vēl daži mikroshēmas gadījumi ...

Dzesēšanas izlietni var izgatavot arī no vara (tērauda, ​​alumīnija) taisnstūra plāksnes 0,5-1mm biezumā ar izmēriem, kas nepārsniedz dēli. Izmantojot DIP paketi, plāksnes laukumu ierobežo tikai droseles augstums. Starp plāksni un mikroshēmas korpusu jāievieto nedaudz termopasta. Izmantojot SO-8 paketi, dažas montāžas detaļas (kondensatori un diode) dažkārt var traucēt plāksnes cieši piegulšanu. Šajā gadījumā termiskās pastas vietā labāk ir ievietot piemērota biezuma gumijas blīvi Nomakon-ovsky. Mikroshēmas 8. tapu vēlams pielodēt pie šīs plāksnes ar stieples džemperi.

Ja dzesēšanas plāksnē ir lieli izmēri un aizver tiešu piekļuvi mikroshēmas 8. tapai, tad iepriekš jāizurbj caurums plāksnē, kas atrodas pretī 8. tapai, un vispirms jāpielodē stieples gabals vertikāli pie pašas tapas. Pēc tam, izlaižot vadu caur plāksnes caurumu un piespiežot to pret mikroshēmas korpusu, pielodējiet tos kopā.

Alumīnija lodēšanai tagad ir pieejama laba plūsma, tāpēc labāk no tā izgatavot siltuma izlietni. Šajā gadījumā siltuma izlietni var saliekt gar profilu ar lielāko virsmas laukumu.

Lai iegūtu slodzes strāvu līdz 1,5A, siltuma izlietne jāveic abās pusēs - cieta daudzstūra formā dēļa aizmugurē un metāla plāksnes veidā, kas piespiesta pret mikroshēmas korpusu. Šajā gadījumā mikroshēmas 8. tapas lodēšana ir obligāta gan daudzstūrim aizmugurē, gan plāksnei, kas nospiesta pret korpusu. Lai palielinātu siltuma izlietnes siltuma inerci dēļa aizmugurē, labāk to izgatavot arī plāksnes veidā, kas pielodēta pie daudzstūra. Šādā gadījumā ir ērti uzlikt radiatora plāksni uz kniedes pie mikroshēmas 8. tapas, kas iepriekš savienoja abas dēļa puses. Lodējiet kniedi un plāksni un pielodējiet to vairākās vietās pa dēļa perimetru.

Starp citu, izmantojot plāksni dēļa aizmugurē, pašu plāksni var izgatavot no vienpusējas folijas pārklājuma PCB.

Vienumu apzīmējumu uzraksti uz PCB ir izgatavoti parastajā veidā (kā drukātas trases), izņemot uzrakstus uz daudzstūru. Pēdējie ir izgatavoti uz apkalpošanas slāņa "F" baltā krāsā. Šajā gadījumā šie uzraksti tiek iegūti ar kodināšanu.

Strāvas un LED vadi tiek pielodēti no pretējiem plates galiem atbilstoši uzrakstiem: "+" un "-" - barošanas avotam, "A" un "K" - gaismas diodēm.

Lietojot dēli bez apvalka (pēc pārbaudes un noregulēšanas), ir ērti to ievīst piemērota garuma un diametra termosarūkošās caurules gabalā un uzsildīt ar fēnu. Joprojām neatdzisušās siltuma saraušanās galus jāsaspiež ar knaiblēm tuvāk secinājumiem. Uzspiests uz karstas saraušanās plēves, tas salīp kopā un veido gandrīz noslēgtu un pietiekami spēcīgu korpusu. Gofrētās malas turas kopā tik stingri, ka, mēģinot atvienot, siltuma saraušanās vienkārši saplīst. Tajā pašā laikā, ja ir nepieciešams remonts un apkope, gofrētās vietas pašas atlīmējas, atkārtoti sildot ar fēnu, neatstājot pat gofrēšanas pēdas. Ar zināmām prasmēm joprojām karsto termisko saraušanos varat izstiept ar pinceti un uzmanīgi noņemt no tā dēli. Rezultātā siltuma saraušanās būs piemērota plātnes pārpakošanai.

Ja nepieciešams pilnībā noblīvēt plāksni, pēc termiskās saraušanās gofrēšanas tās galus var piepildīt ar termopāri. Lai nostiprinātu "korpusu", uz dēļa var uzlikt divus siltuma saraušanās slāņus. Lai gan viens slānis ir pietiekami stiprs.

Programma stabilizatora aprēķināšanai

Ķēdes elementu paātrinātai aprēķināšanai un novērtēšanai programmā EXCEL tika uzzīmēta tabula ar formulām. Ērtības labad dažus aprēķinus atbalsta VBA kods. Programma tika pārbaudīta tikai operētājsistēmā Windows XP:

Kad fails tiek palaists, var parādīties logs, kas brīdinās par makro klātbūtni programmā. Atlasiet komandu Neatspējot makro. Pretējā gadījumā programma startēs un pat pārrēķinās pēc formulām, kas rakstītas tabulu šūnās, bet dažas funkcijas tiks atslēgtas (ievades pareizības pārbaude, optimizācijas iespēja utt.).

Pēc programmas palaišanas parādīsies logs ar jautājumu: "Atjaunot visus ievades datus uz noklusējuma?", Kurā jums jānoklikšķina uz pogas "Jā" vai "Nē". Ja izvēlaties "Jā", visi aprēķina ievades dati tiks iestatīti pēc noklusējuma, piemēram, kā piemērs. Tiks atjauninātas arī visas aprēķinu formulas. Ja atlasāt "Nē", ievades datos tiks izmantotas iepriekšējā sesijā saglabātās vērtības.

Būtībā ir jāizvēlas poga "Nē", bet, ja nevēlaties saglabāt iepriekšējos aprēķinu rezultātus, tad varat izvēlēties "Jā". Dažreiz, ievadot pārāk daudz nepareizu ievades datu, kaut kādu darbības traucējumu vai nejauši izdzēšot šūnas saturu ar formulu, ir vieglāk iziet no programmas un sākt to no jauna, atbildot uz jautājumu "Jā". Tas ir vieglāk, nekā meklēt un labot kļūdas un pārrakstīt pazaudētas formulas.

Programma ir parasta Excel darbgrāmatas lapa ar trim atsevišķām tabulām ( Ievadiet datus , Izvade , Aprēķinu rezultāti ) un stabilizatora ķēdi.

Pirmajās divās tabulās ir ievadītā vai aprēķinātā parametra nosaukums, tā īsais simbols (tiek izmantots arī formulās skaidrības labad), parametra vērtība un mērvienība. Trešajā tabulā nosaukumi ir izlaisti kā nevajadzīgi, jo elementa mērķis ir redzams turpat diagrammā. Aprēķināto parametru vērtības ir atzīmētas dzeltenā krāsā, un tās nevar mainīt neatkarīgi, jo šajās šūnās ir formulas.

Tabulā " Ievadiet datus »Ievadīti sākotnējie dati. Daži parametri ir izskaidroti piezīmēs. Visas šūnas ar ievades datiem ir jāaizpilda, jo tās visas piedalās aprēķinā. Izņēmums ir šūna ar parametru "Slodzes strāvas pulsācija (Inp)" - tā var būt tukša. Šajā gadījumā droseles induktivitāte tiek aprēķināta, pamatojoties uz slodzes strāvas minimālo vērtību. Ja šajā šūnā iestatāt slodzes pulsācijas strāvas vērtību, droseles induktivitāte tiek aprēķināta, pamatojoties uz norādīto pulsācijas vērtību.

Dažādiem mikroshēmu ražotājiem daži parametri var atšķirties - piemēram, atsauces sprieguma vērtība vai strāvas patēriņš. Lai iegūtu ticamākus aprēķinu rezultātus, ir jānorāda precīzāki dati. Lai to izdarītu, varat izmantot faila otro lapu ("Mikroshēmas"), kurā ir galvenais dažādu parametru saraksts. Zinot mikroshēmas ražotāju, jūs varat atrast precīzākus datus.

Tabulā " Izvade »Atrasti interesējošie aprēķinu starprezultāti. Formulas, pēc kurām tiek veikti aprēķini, var redzēt, izceļot šūnu ar aprēķināto vērtību. Šūnu ar parametru "Maksimālais aizpildījuma koeficients (dmax)" var izcelt vienā no divām krāsām - zaļā un sarkanā. Šūna tiek iezīmēta zaļā krāsā, ja parametrs ir derīgs, un sarkanā krāsā, ja ir pārsniegta maksimālā atļautā vērtība. Šūnas piezīmē varat izlasīt, kāda ievade ir jāmaina, lai to labotu.

Dokumentā AN920-D, kurā šī mikroshēma aprakstīta sīkāk, teikts, ka mikroshēmas MC34063 maksimālā darba cikla vērtība nevar pārsniegt 0,857, pretējā gadījumā regulējuma robežas var nesakrist ar norādītajām. Tieši šī vērtība tiek ņemta par kritēriju aprēķinos iegūtā parametra pareizībai. Tiesa, prakse ir parādījusi, ka aizpildījuma koeficienta reālā vērtība var būt lielāka par 0,9. Acīmredzot šī neatbilstība ir saistīta ar "nestandarta" iekļaušanu.

Aprēķinu rezultāts ir ķēdes pasīvo elementu vērtības, kas apkopotas trešajā tabulā " Aprēķinu rezultāti " ... Iegūtās vērtības var izmantot, montējot stabilizatora ķēdi.

Dažreiz ir lietderīgi iegūtās vērtības pielāgot sev, piemēram, ja iegūtā rezistora pretestības vērtība, kondensatora kapacitāte vai induktora induktivitāte nesakrīt ar standarta vērtību. Interesanti ir arī redzēt, kā tas ietekmē Vispārējās īpašības dažu elementu nominālvērtību maiņas shēmas. Programma īsteno šādu iespēju.

Pa labi no galda " Aprēķinu rezultāti " blakus katram parametram ir kvadrāts. Noklikšķinot uz izvēlētā kvadrāta ar peles kreiso pogu, tajā parādās "putns", kas atzīmē parametru, kas prasa atlasi. Šajā gadījumā dzeltenais izcēlums tiek noņemts no lauka ar vērtību, kas nozīmē, ka varat neatkarīgi atlasīt šī parametra vērtību. Un tabulā " Ievaddati" parametri, kas mainās vienlaikus, ir iezīmēti sarkanā krāsā. Tas ir, tiek veikts apgriezts pārrēķins - ievaddatu tabulas šūnā tiek ierakstīta formula, un aprēķina parametrs ir tabulas vērtība “ Aprēķinu rezultāti " .

Piemēram, tabulā ieliekot "putnu" droseles induktivitātes priekšā " Aprēķinu rezultāti " , var redzēt, ka tabulas parametrs "Minimālā slodzes strāva" Ievadiet datus ».

Mainoties induktivitātei, daži tabulas parametri “ Izvade ", Piemēram, "Maksimālā droseles un slēdža strāva (I_Lmax)". Tādējādi ir iespējams izvēlēties droseli ar minimālo induktivitāti no standarta diapazona un izmēriem, nepārsniedzot mikroshēmas atslēgas tranzistora maksimālo strāvu, bet "upurējot" minimālās slodzes strāvas vērtību. Tajā pašā laikā var redzēt, ka palielinājās arī izejas kondensatora Co kapacitātes vērtība, lai kompensētu slodzes strāvas pulsācijas pieaugumu.

Izvēloties induktivitāti un pārliecinoties, ka pārējie atkarīgie parametri nepārsniedz bīstamās robežas, mēs noņemam pretējo induktivitātes parametram esošo "putnu", tādējādi nodrošinot iegūto rezultātu pirms citu parametru maiņas, kas ietekmē induktora induktivitāti. Turklāt tabulā " Aprēķinu rezultāti " formulas tiek atjaunotas, un tabulā " Ievaddati" gluži pretēji, tie tiek noņemti.

Tādā pašā veidā jūs varat atlasīt citus tabulas parametrus " Aprēķinu rezultāti " ... Tomēr jāņem vērā, ka gandrīz visu formulu parametri krustojas, tādēļ, ja vēlaties mainīt visus šīs tabulas parametrus vienlaikus, var parādīties kļūdu logs ar ziņojumu par savstarpējām atsaucēm.

Lejupielādējiet rakstu pdf formātā.

Droši vien lielākā daļa no mums ir saskārušies ar 9 voltu multimetru barošanas problēmu, kad visnepiemērotākajā brīdī ekrāna augšējā kreisajā stūrī parādās “akumulatora” simbols un ierīce sāk klaji “melot”. Tāpēc pēc tam, kad man apnika mainīt "Crowns", un tie ne vienmēr bija pārdošanā, es sāku barot multimetru no stacionāra barošanas avota un reiz nosūtīju savu multimetru senčiem, kļūdas dēļ barojot to ar 27 voltiem. Toreiz es sāku domāt par "alternatīvu enerģijas avotu". Ar izmēģinājumu un kļūdu palīdzību tika atrasta ķēde. To man ieteica draugs forumā "radiomaster.com.ua" Sergejs Gurejevs, par ko es viņu cienu un "cienu".

Šajā rakstā es vēršu radioamatieru uzmanību uz sprieguma pārveidotāja ķēdi multimetra barošanai ar diezgan izplatītu MC34063A IC. Es paņēmu shēmu no mikroshēmas "datu lapas". Mikroshēma darbojas gan, lai palielinātu spriegumu, gan samazinātu to. Ieejas spriegums no 3 līdz 40 voltiem. Izejas strāva līdz 1,5 ampēriem. Ir arī tā sauktais kalkulators

lai aprēķinātu radio elementu "siksnu" nominālās vērtības un tā iekļaušanas veidu no galamērķa. Jāatzīmē, ka šis pārveidotājs ir labvēlīgs salīdzinājumā ar citām ierīcēm, kas strādā ar tādu pašu uzdevumu. Tas nesadarbojas ar 220 voltu tīklu, tāpēc lietotāja savainojumu risks ir izslēgts elektrošoks... Ir acīmredzama vienkāršība – šajā shēmā ir tikai deviņas detaļas. Iekšējā ģeneratora klātbūtne, kura pārveidošanas frekvenci nosaka ārējie elementi, garantē stabilu spriegumu ierīces izejā. Iepriekš minētie parametri, mikroshēmas relatīvais lētums, kā arī iekļaušanas vieglums un detaļu minimums padara to pievilcīgu atkārtošanai. Salīdzinājumam, Krona akumulatora cena Doņeckā ir aptuveni 2 USD, MC34063A IC cena ir 0,5 USD. Tas notiek neskatoties uz to, ka jūs periodiski maināt "kroņus", un tie, kā likums, nekļūst lētāki.

Strukturāli pārveidotājs ir paredzēts montāžai uz virsmas, bet estēti to var veikt iespiedshēmas plates veidā SMD formātā. Mikroshēmu izmantoju DIP8 korpusā - tam ir ligzda un ap to ērti montēt pārējos elementus. Es ņemu ieejas strāvu no litija akumulatora no Mobilais telefons... Multimetra korpusa galā ir savienotājs savienošanai lādētājs, manā gadījumā no tā paša mobilā telefona. Shēmai nav nepieciešami nekādi iestatījumi - viss darbojas uzreiz, kad tiek ieslēgta strāva. Pārveidotājs jāpievieno sliežu ceļa spraugai, kas ved no barošanas pogas uz pārējo ķēdi.

DT - 9502 multimetrs tika pabeigts, tā barošana tiek organizēta ar pogu, ja tiek pabeigtas ierīces ar "biskvītu", tad jau ir atbilstoši situācijai. Strāvas patēriņš ir 20 mA, bet kapacitātes mērīšanas režīmā pie robežas "200 μF" - 60 mA. Šīs klases multimetriem ir taimeris izslēgšanai pēc darbības laika, tāpēc ar 3,8 - 4,2 voltu strāvas padevi darbības laiks samazināsies uz pusi. Lai tas nenotiktu, paralēli taimera kondensatoram no sliežu malām ir nepieciešams pielodēt 100 μF kondensatoru. Varat arī integrēt ekrāna sānu apgaismojumu - ļoti ērta lieta, kas man ir palīdzējusi vairāk nekā vienu reizi. Bet šī ir pavisam cita tēma.

Ar cieņu, Tango.

Mikroshēma ir universāls impulsu pārveidotājs, uz kura var uzstādīt buck, boost un invertējošos pārveidotājus ar maksimālo iekšējo strāvu līdz 1,5A.

Zemāk jūsu uzmanībai ir parādīta buck pārveidotāja diagramma ar izejas spriegumu 5V un strāvu 500mA.

MC34063A pārveidotāja ķēde

Detaļu komplekts

Mikroshēma: MC34063A
Elektrolītiskie kondensatori: C2 = 1000mF / 10V; C3 = 100mF / 25V
Metāla plēves kondensatori: C1 = 431pF; C4 = 0,1 mF
Rezistori: R1 = 0,3 omi; R2 = 1k; R3 = 3k
Diode: D1 = 1N5819
Droseļvārsts: L1 = 220uH

C1 ir pārveidotāja frekvences iestatīšanas kondensatora kapacitāte.
R1 ir rezistors, kas izslēgs mikroshēmu, kad tiek pārsniegta strāva.
C2 ir filtra kondensators. Jo vairāk tas ir, jo mazāk pulsācijas, tam vajadzētu būt LOW ESR tipam.
R1, R2 - sprieguma dalītājs, kas nosaka izejas spriegumu.
D1 - diodei jābūt īpaši ātrai vai Šotkija diodei ar pieļaujamo reverso spriegumu, kas ir vismaz 2 reizes lielāks par izeju.
Mikroshēmas barošanas spriegums ir 9-15 volti, un ieejas strāva nedrīkst pārsniegt 1,5 A

MC34063A PCB

Divas PCB iespējas

Šeit jūs varat lejupielādēt universālo kalkulatoru

Šis opuss būs par 3 varoņiem. Kāpēc bogatyrs?))) Kopš seniem laikiem bogatyrs ir Dzimtenes aizstāvji, cilvēki, kas "tyr", tas ir, viņi ietaupīja, nevis kā tagad - "nozaga" bagātību.. Mūsu piedziņas ir impulsu pārveidotāji, 3 veidi (solis) -uz leju, paaugstināšanu, invertors). Turklāt visi trīs atrodas vienā MC34063 mikroshēmā un viena veida DO5022 spoles ar induktivitāti 150 μH. Tos izmanto kā daļu no mikroviļņu signāla slēdža uz kontaktu diodēm, kuru shēma un plate ir norādīta šī raksta beigās.

MC34063 mikroshēmas DC-DC aprēķins.

Aprēķins tiek veikts saskaņā ar “AN920 / D” standarta metodi no ON Semiconductor. Pārveidotāja elektriskā shematiskā diagramma ir parādīta 1. attēlā. Ķēdes elementu numuri atbilst jaunākajai shēmas versijai (no faila “Driver of MC34063 3in1 - ver 08.SCH”).

1. att. Pazemināšanas draivera elektriskā shematiskā diagramma.

Šķembu tapas:

Secinājums 1 - SWC(slēdža kolektors) - izejas tranzistora kolektors

Secinājums 2 - SWE(slēdža emitētājs) - izejas tranzistora emitētājs

Secinājums 3 - TC(laika kondensators) - ieeja laika kondensatora pievienošanai

Secinājums 4 - GND- zemējums (savienots ar pazemināšanas līdzstrāvas līdzstrāvas kopējo vadu)

5. secinājums - CII (FB) (comparator inverting input) - salīdzinājuma invertējošā ievade

Secinājums 6 - VCC- uzturs

Secinājums 7 - Ipk- maksimālās strāvas ierobežošanas ķēdes ieeja

Secinājums 8 - KDR(draivera kolektors) - izejas tranzistora draivera kolektors (kā izejas tranzistora draiveri tiek izmantots arī bipolārs Darlington tranzistors mikroshēmas iekšpusē).

Elementi:

L 3- aizrīties. Labāk ir izmantot atvērtā tipa droseles (nav pilnībā norobežotas ar ferītu) - DO5022T sēriju no Coilkraft vai RLB no Bourns, jo šāds drosele piesātina ar lielāku strāvu nekā parastie CDRH Sumida slēgtā tipa droseles. Labāk ir izmantot droseles ar lielāku induktivitāti nekā aprēķinātā vērtība.

S 11- laika kondensators, tas nosaka konversijas frekvenci. Mikroshēmu 34063 maksimālā konversijas frekvence ir aptuveni 100 kHz.

R 24, R 21- sprieguma dalītājs salīdzinājuma ķēdei. 1,25 V spriegums tiek piegādāts salīdzinājuma neinvertējošajai ieejai no iekšējā regulatora un invertējošajai ieejai no sprieguma dalītāja. Kad spriegums no dalītāja kļūst vienāds ar spriegumu no iekšējā regulatora, komparators pārslēdz izejas tranzistoru.

C 2, C 5, C 8 un C 17, C 18- attiecīgi izejas un ievades filtri. Izejas filtra ietilpība nosaka izejas sprieguma pulsācijas apjomu. Ja aprēķinu procesā izrādās, ka noteiktai pulsācijas vērtībai ir nepieciešama ļoti liela kapacitāte, varat veikt aprēķinu lieliem viļņiem un pēc tam izmantot papildu LC filtru. Ievades kapacitāte parasti tiek ņemta no 100 ... 470 μF (TI ieteikums nav mazāks par 470 μF), izejas kapacitāte tiek ņemta arī no 100 ... 470 μF (ņemta no 220 μF).

R 11-12-13 (R sc)- strāvas uztveršanas rezistors. Tas ir nepieciešams strāvas ierobežošanas ķēdei. Maksimālā izejas tranzistora strāva MC34063 = 1,5 A, AP34063 = 1,6 A. Ja maksimālā pārslēgšanas strāva pārsniedz šīs vērtības, mikroshēma var izdegt. Ja ir droši zināms, ka maksimālā strāva pat netuvojas maksimālajām vērtībām, tad šo rezistoru var izlaist. Aprēķins tiek veikts precīzi (iekšējā tranzistora) maksimālajai strāvai. Izmantojot ārējo tranzistoru, caur to plūst maksimālā strāva, bet caur iekšējo tranzistoru plūst mazāka (vadošā) strāva.

VT 4 – ārējais bipolārais tranzistors tiek ievietots ķēdē, kad aprēķinātā maksimālā strāva pārsniedz 1,5A (ar lielu izejas strāvu). Pretējā gadījumā mikroshēmas pārkaršana var izraisīt tās atteici. Darba režīms (tranzistora bāzes strāva) R 26 , R 28 .

VD 2 - Šotkija diode vai īpaši ātra diode spriegumam (uz priekšu un atpakaļgaitā) ne mazākam par 2U

Aprēķina procedūra:

• Izvēlieties nominālo ieejas un izejas spriegumu: V iekšā, V ārā un maksimums

izejas strāva Es ārā.

Mūsu shēmā V ieeja = 24 V, V izeja = 5 V, I izeja = 500 mA(maksimums 750 mA)

• Izvēlieties minimālo ieejas spriegumu V in (min) un minimālā darbības frekvence f min ar izvēlēto V iekšā un Es ārā.

Mūsu shēmā V in (min) = 20 V (saskaņā ar TK), izvēlēties f min = 50 kHz

3) Aprēķiniet vērtību (t ieslēgts + t izslēgts) maks saskaņā ar formulu (t ieslēgts + t izslēgts) max = 1 / f min, t ieslēgts (maks.)- maksimālais laiks, kad izejas tranzistors ir atvērts, t izslēgts (maks.)- maksimālais laiks, kad izejas tranzistors ir izslēgts.

(t ieslēgts + t izslēgts) maks = 1 / f min = 1/50kHz=0.02 jaunkundze=20 μS

Aprēķināt attiecību t ieslēgts / t izslēgts saskaņā ar formulu t ieslēgts / t izslēgts = (V izeja + V F) / (V iekšā (min) -V sēdēja - V izeja), kur V F- sprieguma kritums pāri diodei (uz priekšu - uz priekšu sprieguma kritums), V sab Vai sprieguma kritums izejas tranzistorā, kad tas ir pilnībā atvērts (piesātinājums) pie noteiktas strāvas. V sab nosaka dokumentācijā sniegtie grafiki vai tabulas. No formulas var redzēt, ka jo vairāk V iekšā, V ārā un jo vairāk tie atšķiras viens no otra, jo mazāka ietekme uz gala rezultātu V F un V sab.

(t ieslēgts / t izslēgts) maks = (V ārā + V F) / (V iekšā (min) -V sēdēja - V izeja) = (5 + 0,8) / (20-0,8-5) = 5,8 / 14,2 = 0,408

4) Zinot t ieslēgts / t izslēgts un (t ieslēgts + t izslēgts) maks atrisināt vienādojumu sistēmu un atrast t ieslēgts (maks.).

t izslēgta = (t ieslēgta + t izslēgta) max / ((t ieslēgta / t izslēgta) max +1) = 20μS/(0.408+1)=14.2 μS

t uz (maks) =20- t izslēgts= 20-14,2 μS = 5,8 μS

5) Atrodiet laika kondensatora kapacitāti C 11 (Ct) pēc formulas:

C 11 = 4,5 * 10 -5 * t uz (maks.).

C 11 = 4.5*10 -5 * t uz (maks) = 4,5 * 10 - 5 * 5,8 μS = 261pF(šī ir minimālā vērtība), ņemiet 680pF

Jo mazāka jauda, ​​jo augstāka frekvence. Kapacitāte 680pF atbilst 14KHz frekvencei

6) Atrodiet maksimālo strāvu caur izejas tranzistoru: I PK (slēdzis) = 2 * I ārā... Ja izrādās, ka tā ir lielāka par izejas tranzistora maksimālo strāvu (1,5 ... 1,6 A), pārveidotājs ar šādiem parametriem nav iespējams. Jums vai nu jāpārrēķina ķēde zemākai izejas strāvai ( Es ārā), vai izmantojiet ķēdi ar ārēju tranzistoru.

I PK (slēdzis) = 2 * I out = 2 * 0,5 = 1A(maksimālajai izejas strāvas vērtībai 750mA I PK (slēdzis) = 1.4A)

7) Aprēķināt R sc pēc formulas: R sc = 0,3 / I PK (slēdzis).

R sc = 0,3 / I PK (slēdzis) = 0,3 / 1 = 0,3 omi, paralēli pievienojiet 3 rezistorus ( R 11-12-13) par 1 omu

8) Aprēķiniet izejas filtra kondensatora minimālo kapacitāti: С 17 = I PK (slēdzis) * (t ieslēgts + t izslēgts) max / 8V pulsācija (p-p), kur V viļņojums (p–p)- izejas sprieguma pulsācijas maksimālā vērtība. Maksimālā jauda tiek ņemta no standarta vērtībām, kas ir vistuvāk aprēķinātajai.

C 17 =Es PK (slēdzis) *(t uz+ t izslēgts) maks/8 V viļņošanās (lpp — lpp) = 1 * 14,2 μS / 8 * 50 mV = 50 μF, mēs ņemam 220 μF

9) Aprēķiniet droseļvārsta minimālo induktivitāti:

L 1(min) = t uz (maks) *(V iekšā (min) — V sab— V ārā)/ Es PK (slēdzis) ... Ja iegūstat pārāk lielus C 17 un L 1, varat mēģināt palielināt konversijas biežumu un atkārtot aprēķinu. Jo augstāka ir pārveidošanas frekvence, jo zemāka ir droseļvārsta minimālā izejas kapacitāte un minimālā induktivitāte.

L 1 (min) = t ieslēgts (maks.) * (V iekšā (min) -V sēdēja - V izeja) / I PK (slēdzis) = 5,8μS *(20-0.8-5)/1=82.3 μH

Šī ir minimālā induktivitāte. Mikroshēmai MC34063 drosele jāizvēlas ar apzināti augstāku induktivitātes vērtību nekā aprēķinātā vērtība. Mēs izvēlamies L = 150μH no CoilKraft DO5022.

10) Dalītāja pretestības tiek aprēķinātas pēc attiecības V out = 1,25 * (1 + R 24 / R 21)... Šiem rezistoriem jābūt vismaz 30 omi.

Ja V izeja = 5 V, mēs ņemam R 24 = 3,6 K, tadR 21 = 1,2 tūkst

Tiešsaistes aprēķins http://uiut.org/master/mc34063/ parāda aprēķināto vērtību pareizību (izņemot Сt = С11):

Ir arī cits tiešsaistes aprēķins http://radiohlam.ru/teory/stepdown34063.htm, kas arī parāda aprēķināto vērtību pareizību.

12) Saskaņā ar 7. punktā norādītajiem aprēķinu nosacījumiem 1A maksimālā strāva (Max 1,4A) ir tuvu tranzistora maksimālajai strāvai (1,5 ... 1,6 A) Ārējo tranzistoru vēlams uzstādīt jau maksimumā. strāva 1A, lai izvairītos no mikroshēmas pārkaršanas. Un tas ir izdarīts. Mēs izvēlamies VT4 MJD45 tranzistoru (PNP tipa) ar strāvas pārneses koeficientu 40 (ieteicams pēc iespējas vairāk ņemt h21e, jo tranzistors darbojas piesātinājuma režīmā un pāri tam nokrīt spriegums aptuveni 0,8 V). Daži tranzistoru ražotāji datu lapas galvenē norāda uz zemu piesātinājuma spriegumu Usat apmēram 1 V, pēc kura būtu jāvadās.

Aprēķināsim rezistoru R26 un R28 pretestības izvēlētā tranzistora VT4 ķēdēs.

Tranzistora VT4 bāzes strāva: es b = Es PK (slēdzis) / h 21 eh . es b = 1/40 = 25 mA

Rezistors BE ķēdē: R 26 =10*h21e/ Es PK (slēdzis) . R 26 = 10 * 40/1 = 400 omi (mēs ņemam R 26 = 160 omi)

Strāva caur rezistoru R 26: I RBE = V BE / R 26 = 0,8 / 160 = 5 mA

Bāzes rezistors: R 28 = (Vin (min) -Vsat (vadītājs) -V RSC -V BEQ 1) / (I B + I RBE)

R 28 = (20-0,8-0,1-0,8) / (25 + 5) = 610 omi, varat uzņemt mazāk nekā 160 omi (tāda paša veida ar R 26, jo iebūvētais Darlington tranzistors var nodrošināt lielāku strāvu mazākam rezistoram.

13) Aprēķināt snubber elementus R 32, C 16. (skatiet paaugstināšanas ķēdes un ķēdes aprēķinu zemāk).

14) Aprēķināt izejas filtra elementus L 5 , R 37, C 24 (G. Ott "Trokšņu un traucējumu slāpēšanas metodes elektroniskajās sistēmās" 120.-121.lpp.).

Es izvēlējos - spole L5 = 150 μH (tāda paša veida induktors ar aktīvo pretestību Rdross = 0,25 omi) un C24 = 47 μF (shēmā norādīta lielāka vērtība 100 μF)

Aprēķiniet filtra samazināšanās ātrumu ksi = ((R + Rdross) / 2) * sakne (C / L)

R = R37 tiek iestatīts, ja slāpēšanas samazinājums ir mazāks par 0,6, lai novērstu filtra relatīvās frekvences reakcijas (filtra rezonanses) pārsniegumu. Pretējā gadījumā filtrs ar šo robežfrekvenci pastiprinās vibrācijas, nevis vājinās tās.

Bez R37: Ksi = 0,25 / 2 * (sakne 47/150) = 0,07 - frekvences reakcija palielināsies līdz + 20 dB, kas ir slikti, tāpēc mēs iestatām R = R37 = 2,2 omi, tad:

C R37: Ksi = (1 + 2,2) / 2 * (sakne 47/150) = 0,646 - pie ksi 0,5 vai vairāk, frekvences reakcija samazinās (nav rezonanses).

Filtra rezonanses frekvencei (sliekšņa frekvencei) Fav = 1 / (2 * pi * L * C), jābūt zem mikroshēmas pārveidošanas frekvencēm (tās, kas filtrē šīs augstās frekvences 10–100 kHz). Norādītajām L un C vērtībām mēs iegūstam Fav = 1896 Hz, kas ir mazāks par pārveidotāja darbības frekvencēm 10-100 kHz. Pretestību R37 nevar palielināt vairāk kā par dažiem omiem, jo ​​spriegums uz tā samazināsies (pie slodzes strāvas 500 mA un R37 = 2,2 omi, sprieguma kritums būs Ur37 = I * R = 0,5 * 2,2 = 1,1 V ).

Visi ķēdes elementi ir atlasīti virsmas montāžai

Darbības oscilogrammas dažādos buck pārveidotāja ķēdes punktos:

15) a) Oscilogrammas bez slodzes ( Uin = 24 V, U Out = + 5 V):

Spriegums + 5 V pie pārveidotāja izejas (uz kondensatora C18) bez slodzes

Signālam uz tranzistora VT4 kolektora ir 30–40 Hz frekvence, iespējams, bez slodzes, ķēde patērē apmēram 4 mA bez slodzes

Vadības signāli uz mikroshēmas 1. tapu (apakšā) un pamatojoties uz tranzistoru VT4 (augšējais) bez slodzes

b) Oscilogrammas zem slodzes(Uin = 24V, Uout = + 5V), ar frekvences iestatīšanas kapacitāti c11 = 680pF. Mēs mainām slodzi, samazinot rezistora pretestību (3 oscilogrammas zemāk). Šajā gadījumā palielinās stabilizatora izejas strāva, tāpat kā ieejas strāva.

Slodze - 3 68 omu rezistori paralēli ( 221 mA) Ieejas strāva - 70mA

Dzeltenais stars - signāls, kas balstīts uz tranzistoru (vadība) Zilais stars - signāls pie tranzistora kolektora (izeja) Slodze - 5 rezistori 68 omi paralēli ( 367 mA) Ieejas strāva - 110mA

Dzeltenais stars - signāls, kas balstīts uz tranzistoru (vadība) Zilais stars - signāls pie tranzistora kolektora (izeja) Slodze - 1 rezistors 10 omi ( 500 mA) Ieejas strāva - 150mA

Secinājums: atkarībā no slodzes mainās impulsa atkārtošanās ātrums, pie lielākas slodzes - palielinās frekvence, tad pazūd pauzes (+ 5V) starp uzkrāšanās un atsitiena fāzēm, paliek tikai taisnstūrveida impulsi - stabilizators darbojas "pie robežas" savām spējām. To var redzēt arī zemāk esošajā oscilogrammā, kad “zāģa” spriegumam ir pārsniegumi - stabilizators pāriet strāvas ierobežošanas režīmā.

c) Spriegums pie frekvences iestatīšanas kondensatora c11 = 680pF pie maksimālās slodzes 500mA

Dzeltenais stars - jaudas signāls (stūres zāģis) Zilais stars - signāls pie tranzistora kolektora (izeja) Slodze - 1 rezistors 10 omi ( 500 mA) Ieejas strāva - 150mA

d) Sprieguma pulsācija pie stabilizatora izejas (c18) pie maksimālās slodzes 500mA

Dzeltens stars — izejas pulsācijas signāls (c18) Slodze - 1 rezistors 10 omi ( 500 mA)

Sprieguma pulsācija pie LC (R) filtra (c24) izejas pie maksimālās slodzes 500mA

Dzeltens stars - pulsācijas signāls LC (R) filtra izejā (c24) Slodze - 1 rezistors 10 omi ( 500 mA)

Secinājums: pulsācijas sprieguma svārstības no maksimuma līdz maksimumam ir samazinājušās no 300 mV līdz 150 mV.

e) Slāpētu svārstību oscilogramma bez slāpēšanas:

Zils stars - uz diodes bez snubber (ir redzama impulsa ievietošana ar laiku nav vienāds ar periodu, jo tas nav PWM, bet PFM)

Slāpētu svārstību oscilogramma bez snubber (palielināta):

Pastiprināšanas pārveidotāja (pastiprināšana, pastiprināšana) DC-DC aprēķins mikroshēmā MC34063

http://uiut.org/master/mc34063/. Pakāpeniskajam vadītājam tas būtībā ir tas pats, kas aprēķināt pakāpju vadītāju, tāpēc tam var uzticēties. Shēma tiešsaistes aprēķinu laikā automātiski mainās uz tipisko shēmu no “AN920 / D” Ievaddati, aprēķinu rezultāti un pati tipiskā shēma ir parādīti zemāk.

- lauka efekta N-kanālu tranzistors VT7 IRFR220N. Palielina mikroshēmas kravnesību, ļauj ātri pārslēgties. Atlasīt pēc: Pastiprināšanas pārveidotāja elektriskā ķēde parādīta 2. attēlā. Ķēdes elementu numuri atbilst jaunākajai shēmas versijai (no faila “Driver of MC34063 3in1 - ver 08.SCH”). Shēmā ir elementi, kas nav sastopami parastajā tiešsaistes aprēķinu shēmā. Tie ir šādi elementi:

• Maksimālais drenāžas avota spriegums V DSS =200V, TC augstspriegums pie izejas + 94V
• Zems kanāla sprieguma kritums R DS (ieslēgts) max = 0,6Om. Jo mazāka ir kanāla pretestība, jo mazāki apkures zudumi un augstāka efektivitāte.
• Maza jauda (ieeja), kas nosaka vārtu lādiņu Qg (Kopējā ieejas maksa) un zema ieejas vārtu strāva. Šim tranzistoram es= Qg *Fsw= 15nC*50 KHz = 750μA.
• Maksimālā drenāžas strāva Es d= 5A, tk impulsa strāva Ipk = 812 mA pie izejas strāvas 100 mA

- sprieguma dalītāja elementi R30, R31 un R33 (samazina VT7 vārtiem spriegumu, kam nevajadzētu būt lielākam par V GS = 20 V)

- ieejas kapacitātes VT7 - R34, VD3, VT6 izlādes elementi, pārslēdzot tranzistoru VT7 slēgtā stāvoklī. Samazina VT7 vārtu krišanas laiku no 400 nS (nav parādīts) līdz 50 nS (viļņu forma ar 50 nS krišanas laiku). Log 0 mikroshēmas 2. tapā atver PNP tranzistoru VT6, un ieejas vārtu kapacitāte tiek izlādēta caur FE savienojumu VT6 (ātrāk nekā tikai caur rezistoru R33, R34).

- spole L aprēķinos izrādās ļoti liela, tiek izvēlēts mazāks rādītājs L = L4 (2. att.) = 150 μH

- Snubber elementi С21, R36.

Snubber aprēķins:

Tādējādi L = 1 / (4 * 3,14 ^ 2 * (1,2 * 10 ^ 6) ^ 2 * 26 * 10 ^ -12) = 6,772 * 10 ^ 4 Rsn = √ (6,772 * 10 ^ 4/26 * 10 ^ 12) = 5,1 Kohm

Snubber kapacitātes vērtība parasti ir kompromisa risinājums, jo, no vienas puses, jo lielāka kapacitāte, jo labāka ir izlīdzināšana ( mazāks skaitlis oscilācijas), savukārt katrā ciklā kapacitāte tiek uzlādēta un caur rezistoru izkliedē daļu no lietderīgās enerģijas, kas ietekmē efektivitāti (parasti parasti aprēķināts snubber samazina efektivitāti ļoti nedaudz, pāris procentu robežās).

Iestatot mainīgo rezistoru, pretestība tika noteikta precīzāk R=1 K

2. att. Paaugstināšanas (pastiprināšanas) draivera elektriskā shematiskā diagramma.

Darbības oscilogrammas dažādos pastiprināšanas pārveidotāja ķēdes punktos:

a) Spriegums dažādos punktos bez slodzes:

Izejas spriegums - 94V bez slodzes

Bezslodzes vārtu spriegums

Drenāžas spriegums bez slodzes

b) spriegums pie tranzistora VT7 vārtiem (dzeltenais stars) un kanalizācijas (zilais stars):

uz vārtiem un notekas zem slodzes frekvence mainās no 11 kHz (90 μs) līdz 20 kHz (50 μs) - tie nav PWM, bet PFM

uz vārtiem un uz notekas zem slodzes bez snubber (izstiepts - 1 svārstību periods)

uz vārtiem un uz notekas zem slodzes ar snubber

c) 2. tapas (dzeltenais stars) un pie vārtiem (zilais stars) VT7 priekšējais un aizmugurējais priekšējais spriegums, 3. tapas:

zils - 450 ns pieauguma laiks pie VT7 vārtiem

Dzeltens - 50 ns pieauguma laiks uz kontaktu 2 mikroshēmām zils - 50 ns pieauguma laiks pie VT7 vārtiem

zāģis uz Ct (IC 3. tapa) ar regulēšanas pārsniegumu F = 11k

Līdzstrāvas-līdzstrāvas invertora aprēķins (paaugstināšana / pazemināšana, invertors) mikroshēmā MC34063

Aprēķins tiek veikts arī pēc “AN920 / D” tipiskās metodes no ON Semiconductor.

Aprēķinu var veikt nekavējoties “tiešsaistē” http://uiut.org/master/mc34063/. Invertējošajam draiverim tas būtībā ir tas pats, kas aprēķināt buksa draiveri, tāpēc tam var uzticēties. Shēma tiešsaistes aprēķinu laikā automātiski mainās uz tipisko shēmu no “AN920 / D” Ievaddati, aprēķinu rezultāti un pati tipiskā shēma ir parādīti zemāk.

- bipolārais PNP tranzistors VT7 (palielina kravnesību) Invertējošā pārveidotāja elektriskā ķēde parādīta 3. attēlā. Ķēdes elementu numuri atbilst pēdējai ķēdes versijai (no faila “Driver of MC34063 3in1 - ver 08 .SCH”). Shēmā ir elementi, kas nav sastopami parastajā tiešsaistes aprēķinu shēmā. Tie ir šādi elementi:

- sprieguma dalītāja elementi R27, R29 (iestata bāzes strāvu un darbības režīmu VT7),

- slāpēšanas elementi C15, R35 (nomāc nevēlamas vibrācijas no droseļvārsta)

Dažas sastāvdaļas atšķiras no aprēķinātajām:

• spole L tiek ņemta mazāka par aprēķināto vērtību L = L2 (3. att.) = 150 μH (visām spolēm vienāda tipa)
• izejas kapacitāte tiek ņemta mazāka par aprēķināto C0 = C19 = 220μF
• frekvences iestatīšanas kondensators tiek ņemts C13 = 680pF, atbilst frekvencei 14KHz
• sadalītāja rezistori R2 = R22 = 3,6 K, R1 = R25 = 1,2 K (ņemts vispirms, ja izejas spriegums ir -5 V) un galīgie rezistori R2 = R22 = 5,1 K, R1 = R25 = 1,2 K (izejas spriegums -6,5 V)

Paņemts strāvas ierobežojošais rezistors Rsc - 3 paralēli rezistori, katrs 1 omi (rezultātā pretestība 0,3 omi)

3. att. Invertora elektriskā shematiskā diagramma (paaugstināšana / pazemināšana, invertors).

Darbības oscilogrammas dažādos invertora ķēdes punktos:

a) pie ieejas sprieguma + 24V bez slodzes:

pie izejas -6.5V bez slodzes

uz kolektora - enerģijas uzkrāšana un atbrīvošana bez slodzes

uz tapas 1 un tranzistora pamatnes bez slodzes

uz tranzistora pamatnes un kolektora bez slodzes

tukšgaitas izejas pulsācija

• 20.09.2014

  Trigeris ir ierīce ar diviem stabiliem līdzsvara stāvokļiem, kas paredzēta informācijas ierakstīšanai un glabāšanai. Trigeris spēj saglabāt 1 bitu datu. Trigera simbolam ir taisnstūra forma, kurā ir rakstīts burts T. Kreisajā pusē taisnstūra attēlam tiek piegādāti ieejas signāli. Signāla ievades tiek ierakstītas papildu laukā taisnstūra kreisajā pusē. ...

• 21.09.2014

  Caurules pastiprinātāja viena cikla izejas posms satur minimālu daļu detaļu, un to ir viegli montēt un regulēt. Pentodes izejas stadijā var izmantot tikai ultralineāros, triodes vai parastajos režīmos. Ar triodes pārslēgšanu skrīninga režģis ir savienots ar anodu caur 100 ... 1000 omu rezistoru. Ultralineārā savienojumā kaskādi pārklāj OS gar skrīninga režģi, kas samazina ...

• 04.05.2015

  Attēlā parādīta vienkārša infrasarkanā tālvadības pults un uztvērēja shēma, kuras darbības elements ir relejs. Pateicoties vadības paneļa shēmas vienkāršībai, ierīce var veikt tikai divas darbības, tas ir ieslēgt releju un izslēgt to, atlaižot S1 pogu, kas noteiktiem mērķiem var būt pietiekams (garāžas durvis, elektromagnētiskās slēdzenes atvēršana). utt.). Shēmas iestatīšana ir ļoti...

• 05.10.2014

  Ķēde ir veidota uz dubultā darbības pastiprinātāja TL072. Uz A1.1 tiek izgatavots priekšpastiprinātājs ar koeficientu. pastiprināšana ar noteiktu attiecību R2 \ R3. R1-skaļuma kontrole. Operētājsistēmā OS A1.2 ir izveidota aktīva trīs joslu tilta toņu kontrole. Regulēšana tiek veikta ar mainīgiem rezistoriem R7R8R9. Koef. šī mezgla pārraide 1. Uzlādētais pirms ULF barošanas avots var būt no ± 4V līdz ± 15V Literatūra ...