一、 介绍
MC34063 包含了DC/DC 变换器所需要的主要功能,是集升压变换器、降压变换器、电源反向器于一身的电源芯片。它由具有温度自动补偿功能的基准电压发生器、占空比可控的振荡器、比较器、R—S 触发器和大电流输出开关电路等组成。
MC34063 由于具有功能齐全、体积小、效率高、仅需少量外部元器件及成本不高而得到广泛应用。
图 1-1 Onsemi MC34063
二、 MC34063 的结构框图
图 2-1 MC34063 结构框图
由上图可知, MC34063 的结构框图还是比较简单的:
1)一个 NPN 达林顿管(1,2,8)
2)一个 1.25V 参考电压构成的比较器
3)一个由外部电容的控制的振荡器, 3 脚是接定时电容的,调节电容可调节振荡器的频率(100~100kHz 范围内变化),进而决定开关管的导通时间。
4)一个电流感应输入(7),负载峰值电流(Ipk)取样端
5)一个反馈输入(5)即电压比较器反相输入端,同时也是输出电压取样端;使用时应外接两个精度小于 1% 的电阻;
6)一个电源端(6)
注意:当 6 脚电压低于 7 脚电压超过 300mV 时,芯片将启动内部过流保护功能,振荡器快速对定时电容充电,进而减少输出开关管的导通时间,使其关闭时间延长。
三、MC34063 封装及其特点
MC34063主要封装有PDIP-8以及SOIC-8两种,如下图,一共有八个引脚:
PDIP-8
SOIC-8
图 3-1 MC34063 封装
MC34063 特点:
- 输入电压:5~40V
- 输出电压:25~40V
- 最大输出电流:5A
- 工作频率范围:100HZ~100KHZ
- 工作温度:0℃~70℃
四、5V 输出原理及设计简介
如下为 25V 输入,5V 输出的具体原理图
图4-1 MC34063 BUCK 电路原理图
4.1 工作原理
降压电路工作原理为芯片 Pin5 通过取样电阻 R2、R3、R4 对输出电压的波动进行监控,输出电压经分压后流入 Pin5 与 1.25V 基准电压进行电压比较。当 Pin5 COMP 电压值高于 1.25V 时,触发器的 S 脚为低电平,Q 端为低电平,使得驱动管 Q2 截止,开关管 Q1 截止。当 Pin5 COMP 电压值低于 1.25V 时,比较器输出的为跳变电压,触发器的 S 脚为高电平,当振荡器向电容充电时,R 脚为高电平,使得触发器 Q 端为高电平,从而使输出开关管导通,进而有输入电压向输出滤波器电容 C2 充电以提高输出电压 ,达到自动控制输出电压稳定的作用。
输出电压仅与 R2、R3、R4 有关,公式如所示:
Uo = 1.25*(1+ )
4.2 计算过程
表 4.1 设计公式表
表 4.2 电特性
https://www.onsemi.cn/download/data-sheet/pdf/mc34063a-d.pdf
这里给出了计算的方向,具体值计算不过多赘述。其中:
- 电容C1:由于是 25V 输入,耐压要大于 25V,这里取两倍于输入电压
- :限流电阻,对应原理图中的 R1 ,当 6 脚电压低于 7 脚电压超过 300mV 时,芯片将启动内部过流保护功能;
- 对应原理图中的 C3,决定工作频率
- L2 和 C4 构成 LC 滤波电路,提高电源质量
- D1 为续流二极管,Q 关断时工作
五、总结
本文对 Onsemi MC34063 的特性、功能做了简单的介绍,并以 BUCK 电路为例做了工作原理及设计中计算过程的介绍。
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【参考文献】
- MC34063A-D
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作者:Anda Du /杜红
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