MC34063 je známý čipový regulátor napětí, který lze použít k vytvoření spínaných napájecích zdrojů. V některých případech však může být nutné použít další tranzistor ke zvýšení výstupního výkonu. V tomto článku se podíváme na základní principy výpočtu mc34063 s externím tranzistorem a poskytneme také příklady obvodů pro různé úkoly.
Čip MC34063 má vestavěné klíče a regulátor napětí, díky čemuž je velmi pohodlný pro použití v různých aplikacích. Výkon, který je schopen čipu MC34063 poskytnout, je však omezený. Pokud je tedy vyžadován vysoký výkon na výstupu, může být ke zvýšení výkonu nutný externí tranzistor.
Výkon, který může čip MC34063 poskytnout, je dán jeho vnitřním tranzistorem. Při použití externího tranzistoru je však možné výrazně zvýšit výkon výstupního signálu, aniž by se Změnil princip fungování čipu.
Výpočet mc34063 s externím tranzistorem je založen na znalostech polních a bipolárních tranzistorů a jejich parametrech. Při správném výpočtu a připojení externího tranzistoru lze dosáhnout výrazného zvýšení výstupního výkonu. V tomto článku se podíváme na obvod připojení externího tranzistoru k čipu MC34063 a provedeme výpočty k určení požadovaných parametrů tranzistoru.
Základní principy fungování mc34063 s externím tranzistorem
Pro práci s externím tranzistorem je nutné nakonfigurovat obvod MC34063 v režimu řízení proudu tranzistoru (current-mode control). V tomto režimu obvod reguluje Výstupní proud tranzistoru, aby poskytoval stabilní výstupní napětí.
K tomu je nutné správně připojit externí tranzistor k obvodu MC34063. Sběrač tranzistoru se připojuje k výstupu obvodu (OUT), základna k výstupnímu pinu řídicího proudu (CS) a emitor k zemi.
Základní princip práce je následující: když je tranzistor zapnutý, proud začne proudit přes emitor a základnu tranzistoru. Tento proud vytváří pokles napětí na odporu se zpětnou vazbou (Rfb), což umožňuje obvodu MC34063 určit proud přes tranzistor a upravit jej tak, aby udržoval dané výstupní napětí.
Když je tranzistor zapnutý, obvod MC34063 udržuje stejnosměrný proud přes základnu tranzistoru změnou šířky Pulzů řídicího signálu na PIN CS. To umožňuje ovládat výstupní proud tranzistoru a regulovat výstupní napětí s ohledem na signál zpětné vazby.
Je důležité si uvědomit, že práce s externím tranzistorem vyžaduje správný výběr komponent a přizpůsobení parametrů obvodu. Je třeba vzít v úvahu vlastnosti tranzistoru, jeho maximální proudy a napětí a vybrat vhodné hodnoty odporů a kapacit.
Příklad obvodu s MC34063 a externím tranzistorem najdete v dokumentaci pro tento integrovaný obvod. Zde jsou schémata připojení a pokyny pro výpočet komponent.
Na závěr, práce MC34063 s externím tranzistorem umožňuje ovládat velké proudy a vytvářet stabilní výstupní napětí. Správné připojení a nastavení obvodu vám umožní získat požadované vlastnosti a účinnost.
Schéma výpočtu mc34063 s externím tranzistorem
Chcete-li použít mc34063 s externím tranzistorem, musíte postupovat podle následujících kroků:
Krok 1: Určete požadované parametry vašeho napájecího obvodu, jako je vstupní a výstupní napětí, Zátěžový proud a Spínací frekvence.
Krok 2: Vyberte příslušné hodnoty komponent, aby mc34063 fungoval v požadovaném režimu.
Krok 3: Připojte externí tranzistor k pinu SW mc34063. Ujistěte se, že proud základny tranzistoru nepřesahuje doporučenou hodnotu mc34063.
Krok 4: Vypočítejte hodnoty komponent R1, R2, C1 a C2 podle požadovaných parametrů vašeho napájecího obvodu.
Krok 5: Připojte vstupní napětí k pinu vin mc34063 a výstupní napětí k pinu Vout.
Výsledkem je, že všechny komponenty budou spolupracovat s mc34063, což zajistí stabilní výstupní napětí a proud pro vaši zátěž.
Příklad:
Řekněme, že musíte vytvořit napájecí zdroj se vstupním napětím 12 V a výstupním napětím 5 V pro proudové zatížení až 500 mA. Spínací frekvence je 100 kHz.
Proveďte výpočty pro výběr komponent a stanovení potřebných parametrů pro provoz mc34063 s externím tranzistorem.
Výsledky výpočtů:
- R1: vyberte vhodnou hodnotu (např. 10 k)
- R2: Vypočítejte požadovanou hodnotu podle vzorce R2 = (Vout / (1.25 V)) * R1
- C1: vyberte vhodnou hodnotu (např. 10 uf)
- C2: Vypočítejte požadovanou hodnotu podle vzorce C2 = (2 * Iout) / (f * (Vout - (Vin * (1-D))))
- Vyberte vhodný tranzistor vzhledem k jeho maximálnímu proudu a výkonu.
Po výpočtu a výběru komponent budete moci postavit výpočetní obvod mc34063 s externím tranzistorem a spustit váš napájecí obvod.
Příklady použití mc34063 s externím tranzistorem
1. Převodník stejnosměrného proudu na stejnosměrný proud (DC-DC)
MC34063 lze použít k vytvoření stejnosměrného měniče na stejnosměrný proud pomocí externího tranzistoru. Vstupní napětí je přiváděno na pin VIN a výstupní napětí je získáno na pin VOUT. Výpočet parametrů a výběr příslušných komponent, včetně externího tranzistoru, se provádí podle požadovaných parametrů.
2. Řídící proudový ovladač
MC34063 lze použít jako řídicí proudový ovladač k ovládání tranzistoru, například ve schématu napájecího klíče. Tato aplikace se aktivně používá v mnoha elektronických zařízeních, včetně napájecích zdrojů, systémů zpětného osvětlení a dalších.
3. Pulzní napájecí zdroj
MC34063 lze použít k vytvoření pulzního napájecího zdroje pomocí externího tranzistoru. To umožňuje stabilní a nastavitelné výstupní napětí, přičemž snižuje energetické ztráty a zvyšuje účinnost systému.
Uvedené příklady jsou jen malou částí z mnoha možností použití mc34063 s externím tranzistorem. V každém případě je třeba vzít v úvahu požadované parametry a vlastnosti systému pro správný výpočet a výběr komponent.
Výhody použití mc34063 s externím tranzistorem
- Zvýšení výkonu: Při použití externího tranzistoru může mc34063 pracovat s vyšším výkonem než při použití pouze integrovaného tranzistoru. To umožňuje připojení výkonnějších zatížení a zvyšuje celkovou účinnost převodníku.
- Rozšířený rozsah proudu: Přidání externího tranzistoru umožňuje rozšířit rozsah pracovního proudu mc34063. To je zvláště užitečné při práci s velkým zatížením nebo při aplikaci v aplikacích náročných na výkon.
- Lepší přenos tepla: externí tranzistor lze namontovat na chladič pro zlepšení přenosu tepla. To umožňuje převodníku pracovat stabilněji a spolehlivěji při vysokých proudech nebo v zatížených podmínkách.
- Větší flexibilita: použití externího tranzistoru umožňuje přizpůsobit parametry převodníku, jako je proud zesílení a Spínací frekvence, podle požadavků konkrétní aplikace.
Celkově přidání externího tranzistoru k mc34063 poskytuje více možností a flexibility při navrhování a používání pulzních měničů napětí.
Omezení a nevýhody použití mc34063 s externím tranzistorem
1. Omezení proudu
Jedním z hlavních omezení při použití mc34063 s externím tranzistorem je omezení maximálního proudu, který může protékat tranzistorem. Externí tranzistor musí být vybrán s ohledem na toto omezení, aby nepřekročil jeho hodnotu. Při výběru tranzistoru je třeba vzít v úvahu nejen jeho maximální proud, ale také zajistit dostatečné chlazení, aby nedošlo k přehřátí.
2. Omezení napětí
Druhým omezením je maximální napětí, které může být posunuto na externím tranzistoru. Pokud toto napětí překročí povolenou hodnotu, tranzistor se může přehřát nebo dokonce selhat. Proto je nutné zvolit tranzistor s dostatečně velkým průlomovým napětím nebo použít další ochranná opatření, jako je použití stabilitronu.
3. Ztráta výkonu
Použití externího tranzistoru v obvodu s mc34063 může vést k dalším ztrátám energie. To je způsobeno procesem přepínání, při kterém dochází k otevírání a zavírání tranzistoru. Během přepínání dochází k přechodovým procesům, které způsobují ztráty výkonu v tranzistoru. Tyto ztráty je třeba vzít v úvahu při výpočtu chladicího systému a výběru tranzistoru.
4. Složitost přizpůsobení a návrhu
Použití mc34063 s externím tranzistorem vyžaduje určité znalosti a zkušenosti s konfigurací a navrhováním. Výpočet a výběr komponent musí být proveden s přihlédnutím k parametrům a omezením tranzistoru a požadovaným parametrům výstupního proudu a napětí. Kromě toho je nutné zajistit správný obvod zapnutí a připojení komponent.
5. Možnost rušení
Externí tranzistor v obvodu s mc34063 může být zdrojem rušení. Během přepínání tranzistoru dochází k přechodovým procesům, které mohou způsobit rušení obvodu. K odstranění těchto rušení může být nutná další ochrana a filtrování signálů.
Navzdory omezením a nedostatkům může být použití mc34063 s externím tranzistorem užitečné v různých elektronických zařízeních, kde je vyžadováno nastavení napětí a proudu.