Onsemi MC34063 簡介 (DC-DC)

一、 介紹

        MC34063 包含了DC/DC 變換器所需要的主要功能,是集升壓變換器、降壓變換器、電源反向器於一身的電源晶片。它由具有溫度自動補償功能的基準電壓發生器、占空比可控的振盪器比較器、R—S 觸發器和大電流輸出開關電路等組成。

MC34063 由於具有功能齊全、體積小、效率高、僅需少量外部元器件及成本不高而得到廣泛應用。


圖 1-1    Onsemi MC34063


二、 MC34063 的結構框圖



圖 2-1 MC34063 結構框圖

       由上圖可知, MC34063 的結構框圖還是比較簡單的:

1)一個  NPN  達林頓管(1,2,8)

2)一個  1.25V  參考電壓構成的比較器

3)一個由外部電容的控制的振盪器, 3 腳是接定時電容的,調節電容可調節振盪器的頻率(100~100kHz 範圍內變化),進而決定開關管的導通時間。

4)一個電流感應輸入(7),負載峰值電流(Ipk)取樣端

5)一個反饋輸入(5)即電壓比較器反相輸入端,同時也是輸出電壓取樣端;使用時應外接兩個精度小於  1%  的電阻

6)一個電源端(6)

        注意:當 6 腳電壓低於 7 腳電壓超過 300mV 時,晶片將啟動內部過流保護功能,振盪器快速對定時電容充電,進而減少輸出開關管的導通時間,使其關閉時間延長。  


三、MC34063 封裝及其特點

MC34063主要封裝有PDIP-8以及SOIC-8兩種,如下圖,一共有八個引腳:

         

                                                                  PDIP-8                                                              



SOIC-8

圖 3-1 MC34063 封裝


        MC34063 特點:

  • 輸入電壓:5~40V
  • 輸出電壓:25~40V
  • 最大輸出電流:5A
  • 工作頻率範圍:100HZ~100KHZ
  • 工作溫度:0℃~70℃


四、5V 輸出原理及設計簡介

如下為 25V 輸入,5V 輸出的具體原理圖




圖4-1 MC34063 BUCK 電路原理圖

4.1 工作原理

       降壓電路工作原理為晶片 Pin5 通過取樣電阻 R2、R3、R4 對輸出電壓的波動進行監控,輸出電壓經分壓後流入 Pin5 與 1.25V 基準電壓進行電壓比較。當 Pin5 COMP 電壓值高於 1.25V 時,觸發器的 S 腳為低電平,Q 端為低電平,使得驅動管 Q2 截止,開關管 Q1 截止。當 Pin5 COMP 電壓值低於 1.25V 時,比較器輸出的為跳變電壓,觸發器的 S 腳為高電平,當振盪器向電容充電時,R 腳為高電平,使得觸發器 Q 端為高電平,從而使輸出開關管導通,進而有輸入電壓向輸出濾波器電容 C2 充電以提高輸出電壓 ,達到自動控制輸出電壓穩定的作用。

 輸出電壓僅與 R2、R3、R4 有關,公式如所示:

Uo = 1.25*(1+ )



4.2 計算過程



表 4.1 設計公式表




表 4.2 電特性




        https://www.onsemi.cn/download/data-sheet/pdf/mc34063a-d.pdf

這裡給出了計算的方向,具體值計算不過多贅述。其中:

  • 電容C1:由於是 25V 輸入,耐壓要大於 25V,這裡取兩倍於輸入電壓
  • :限流電阻,對應原理圖中的 R1 ,當 6 腳電壓低於 7 腳電壓超過 300mV 時,晶片將啟動內部過流保護功能;
  • 對應原理圖中的 C3,決定工作頻率
  • L2 和 C4 構成 LC 濾波電路,提高電源質量
  • D1 為續流二極體,Q 關斷時工作


五、總結

本文對 Onsemi MC34063 的特性、功能做了簡單的介紹,並以 BUCK 電路為例做了工作原理及設計中計算過程的介紹。

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【參考文獻】

  • MC34063A-D


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作者:Anda Du /杜紅

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