Danas su se pojavili mnogi LED stabilizatori struje mikrokola, ali svi su, u pravilu, prilično skupi. A budući da je potreba za takvim stabilizatorima zbog širenja LED dioda velike snage velika, moramo tražiti opcije za njihovo pojeftinjenje.
Ovdje nudimo još jednu verziju stabilizatora baziranu na uobičajenom i jeftinom MC34063 ključnom stabilizatorskom čipu. Predložena verzija razlikuje se od već poznatih stabilizatorskih krugova na ovom mikrokrugu po malo nestandardnom uključivanju, što omogućava povećanje radne frekvencije i osigurava stabilnost čak i pri niskim vrijednostima induktivnosti induktiviteta i kapacitivnosti izlaznog kondenzatora.
Karakteristike mikrokola - PWM ili PWM?
Posebnost mikrokola je u tome što je i PWM i relej! Štaviše, sami možete odabrati šta će to biti.
Dokument AN920-D, koji detaljnije opisuje ovo mikrokolo, kaže otprilike sljedeće (pogledajte funkcionalni dijagram mikrokola na sl. 2).
Prilikom punjenja vremenskog kondenzatora, logički se postavlja na jedan ulaz logičkog elementa “AND” koji kontrolira okidač. Ako je izlazni napon stabilizatora manji od nominalnog (na ulazu sa graničnim naponom od 1,25V), onda se na drugom ulazu istog elementa postavlja i logički. U ovom slučaju, logička jedinica je također postavljena na izlazu elementa i na ulazu “S” okidača se postavlja (aktivni nivo na ulazu “S” je logička 1) a na njegovom izlazu “Q ” pojavljuje se logičan, otvarajući ključne tranzistore.
Kada napon na kondenzatoru za podešavanje frekvencije dostigne gornji prag, on počinje da se prazni, a na prvom ulazu logičkog elementa "AND" pojavljuje se logička nula. Isti nivo se dovodi na ulaz za resetovanje okidača (aktivni nivo na „R“ ulazu je logička 0) i resetuje ga. Logička nula pojavljuje se na izlazu “Q” okidača i ključni tranzistori se zatvaraju.
Zatim se ciklus ponavlja.
Funkcionalni dijagram pokazuje da se ovaj opis odnosi samo na komparator struje, koji je funkcionalno povezan sa glavnim oscilatorom (upravlja se ulazom 7 mikrokola). Ali izlaz komparatora napona (koji se kontrolira ulazom 5) nema takve "privilegije".
Ispada da u svakom ciklusu komparator struje može i otvoriti ključne tranzistore i zatvoriti ih, ako, naravno, komparator napona to dozvoljava. Ali sam komparator napona može samo izdati dozvolu ili zabranu otvaranja, što se može obraditi tek u sljedećem ciklusu.
Iz toga slijedi da ako kratko spojite ulaz strujnog komparatora (pinovi 6 i 7) i kontrolirate samo komparator napona (pin 5), tada se ključni tranzistori otvaraju njime i ostaju otvoreni do kraja ciklusa punjenja kondenzatora , čak i ako napon na ulazu komparatora premašuje prag. I tek kada kondenzator počne da se prazni, generator će zatvoriti tranzistore. U ovom načinu rada, snaga koja se dovodi do opterećenja može se dozirati samo frekvencijom glavnog oscilatora, budući da su ključni tranzistori, iako su nasilno zatvoreni, samo za vrijeme reda od 0,3-0,5 μs na bilo kojoj vrijednosti frekvencije. I ovaj način rada je sličniji PFM - modulaciji pulsne frekvencije, koja pripada relejnom tipu regulacije.
Ako, naprotiv, kratko spojite ulaz komparatora napona na kućište, eliminirajući ga iz rada, i kontrolirate samo ulaz strujnog komparatora (pin 7), tada će glavni tranzistori otvoriti glavni oscilator i zatvoren na komandu trenutnog komparatora u svakom ciklusu! To jest, u nedostatku opterećenja, kada strujni komparator ne radi, tranzistori se otvaraju na duže vrijeme i zatvaraju na kratko. Kada su preopterećeni, naprotiv, otvaraju se i odmah zatvaraju na duže vrijeme na komandu trenutnog komparatora. Pri nekim prosječnim vrijednostima struje opterećenja, ključeve otvara generator, a nakon nekog vremena, nakon aktiviranja komparatora struje, zatvaraju se. Dakle, u ovom načinu rada, snaga u opterećenju je regulirana trajanjem otvorenog stanja tranzistora - to jest, puni PWM.
Može se tvrditi da to nije PWM, jer u ovom načinu rada frekvencija ne ostaje konstantna, već se mijenja - smanjuje se s povećanjem radnog napona. Ali s konstantnim naponom napajanja, frekvencija ostaje nepromijenjena, a struja opterećenja se stabilizira samo promjenom trajanja impulsa. Stoga možemo pretpostaviti da je ovo punopravni PWM. A promjena radne frekvencije pri promjeni napona napajanja objašnjava se direktnom vezom komparatora struje s glavnim oscilatorom.
Kada se oba komparatora koriste istovremeno (u klasičnom kolu), sve radi potpuno isto, a uključuje se način rada ključa ili PWM ovisno o tome koji se komparator trenutno aktivira: kada dođe do prenapona - ključni (PWM) , a kada postoji preopterećenje na struji - PWM
Možete potpuno eliminirati komparator napona iz rada kratkim spojem 5. pina mikrosklopa na kućište, a također stabilizirati napon pomoću PWM-a ugradnjom dodatnog tranzistora. Ova opcija je prikazana na slici 1.
Fig.1
Stabilizacija napona u ovom kolu vrši se promjenom napona na ulazu strujnog komparatora. Referentni napon je napon praga gejta tranzistora sa efektom polja VT1. Izlazni napon stabilizatora proporcionalan je proizvodu graničnog napona tranzistora i koeficijenta podjele otpornog djelitelja Rd1, Rd2 i izračunava se po formuli:
Uout=Up(1+Rd2/Rd1), gdje je
Gore – granični napon VT1 (1,7…2V).
Stabilizacija struje i dalje ovisi o otporu otpornika R2.
Princip rada strujnog stabilizatora.
MC34063 čip ima dva ulaza koji se mogu koristiti za stabilizaciju struje.
Jedan ulaz ima granični napon od 1,25 V (5. pin ms), što nije korisno za prilično moćne LED diode zbog gubitaka snage. Na primjer, pri struji od 700mA (za 3W LED), imamo gubitke na otporniku strujnog senzora od 1,25*0,7A=0,875W. Samo iz tog razloga, teorijska efikasnost pretvarača ne može biti veća od 3W/(3W+0,875W)=77%. Pravi je 60%...70%, što je uporedivo sa linearnim stabilizatorima ili jednostavno otpornicima za ograničavanje struje.
Drugi ulaz mikrokola ima granični napon od 0,3V (7. pin ms), a dizajniran je da zaštiti ugrađeni tranzistor od prekomjerne struje.
Obično se ovako koristi ovaj mikro krug: ulaz s pragom od 1,25 V - za stabilizaciju napona ili struje, i ulaz s pragom od 0,3 V - za zaštitu mikrokola od preopterećenja.
Ponekad se instalira dodatno op-pojačalo za pojačavanje napona iz trenutnog senzora, ali ovu opciju nećemo razmatrati zbog gubitka atraktivne jednostavnosti kruga i povećanja cijene stabilizatora. Biće lakše uzeti još jedno mikrokolo...
U ovoj opciji predlaže se korištenje ulaza s pragom napona od 0,3V za stabilizaciju struje, a jednostavno isključivanje drugog, napona od 1,25V.
Pokazalo se da je shema vrlo jednostavna. Radi lakše percepcije prikazane su funkcionalne jedinice samog mikrokola (slika 2). 
Fig.2
Namjena i izbor elemenata kola.
Dioda D sa prigušnicom L— elementi bilo kojeg impulsnog stabilizatora izračunavaju se za potrebnu struju opterećenja i kontinuirani način struje induktora, respektivno.
Kondenzatori Cja i Co– blokada na ulazu i izlazu. Izlazni kondenzator Co nije u osnovi neophodan zbog malih talasanja struje opterećenja, posebno pri velikim vrijednostima induktivnosti induktivnosti; stoga je nacrtan kao isprekidana linija i možda nije prisutan u stvarnom kolu.
Kondenzator CT– podešavanje frekvencije. Takođe nije suštinski neophodan element, pa je prikazan isprekidanom linijom.
Podaci za mikrokolo pokazuju maksimalnu radnu frekvenciju od 100 KHz, parametri tabele pokazuju prosječnu vrijednost od 33 KHz, a grafikoni koji pokazuju ovisnost trajanja otvorenog i zatvorenog stanja prekidača od kapacitivnosti frekvencije- Kondenzator za podešavanje pokazuje minimalne vrijednosti od 2 μs i 0,3 μs, respektivno (sa kapacitetom od 10 pF).
Ispada da ako uzmemo posljednje vrijednosti, onda je period 2μs+0,3μs=2,3μs, a ovo je frekvencija od 435KHz.
Ako uzmemo u obzir princip rada mikrosklopa - okidač postavljen impulsom glavnog oscilatora i resetovan komparatorom struje, ispada da je ovaj ms logičan, a logika ima radnu frekvenciju od najmanje nekoliko MHz. Ispostavilo se da će performanse biti ograničene samo karakteristikama brzine ključnog tranzistora. A ako ne bi radio na frekvenciji od 400 KHz, tada bi frontovi sa opadanjem impulsa bili odloženi i efikasnost bi bila vrlo niska zbog dinamičkih gubitaka. Međutim, praksa je pokazala da se mikro krugovi različitih proizvođača dobro pokreću i rade bez kondenzatora za podešavanje frekvencije. A to je omogućilo povećanje radne frekvencije što je više moguće - do 200 KHz - 400 KHz, ovisno o vrsti mikrokola i njegovom proizvođaču. Ključni tranzistori mikrokola dobro održavaju takve frekvencije, budući da porast impulsa ne prelazi 0,1 μs, a vrijeme pada ne prelazi 0,12 μs na radnoj frekvenciji od 380 KHz. Stoga su i pri tako povišenim frekvencijama dinamički gubici u tranzistorima prilično mali, a glavni gubici i zagrijavanje su određeni povećanim naponom zasićenja ključnog tranzistora (0,5...1V).
Otpornik Rb ograničava osnovnu struju ugrađenog ključnog tranzistora. Uključivanje ovog otpornika prikazanog na dijagramu omogućava vam da smanjite snagu koja se raspršuje na njemu i poveća efikasnost stabilizatora. Pad napona na otporniku Rb jednak je razlici između napona napajanja, napona opterećenja i pada napona na mikrokolu (0,9-2V).
Na primjer, sa serijskim lancem od 3 LED-a sa ukupnim padom napona od 9...10V i napajanim baterijom (12-14V), pad napona na otporniku Rb ne prelazi 4V.
Kao rezultat toga, gubici na otporniku Rb su nekoliko puta manji u odnosu na tipičnu vezu, kada je otpornik spojen između 8. pina ms i napona napajanja.
Treba imati na umu da je ili dodatni otpornik Rb već instaliran unutar mikrokola, ili je otpor same ključne strukture povećan, ili je ključna struktura dizajnirana kao izvor struje. Ovo proizilazi iz grafika zavisnosti napona zasićenja strukture (između pinova 8 i 2) od napona napajanja pri različitim otporima ograničavajućeg otpornika Rb (slika 3).
Fig.3
Kao rezultat toga, u nekim slučajevima (kada je razlika između napona napajanja i opterećenja mala ili se gubici mogu prenijeti sa otpornika Rb na mikrokolo), otpornik Rb se može izostaviti, direktno povezujući pin 8 mikrokola ili na izlaz ili na napon napajanja.
A kada ukupna efikasnost stabilizatora nije posebno važna, možete spojiti pinove 8 i 1 mikrokola jedan na drugi. U ovom slučaju, efikasnost se može smanjiti za 3-10% ovisno o struji opterećenja.
Prilikom odabira vrijednosti otpornika Rb, morate napraviti kompromis. Što je manji otpor, to je niži početni napon napajanja, režim stabilizacije struje opterećenja počinje, ali u isto vrijeme gubici na ovom otporniku rastu u velikom rasponu promjena napona napajanja. Kao rezultat toga, efikasnost stabilizatora opada s povećanjem napona napajanja.
Sljedeći grafikon (slika 4), kao primjer, prikazuje ovisnost struje opterećenja od napona napajanja pri dvije različite vrijednosti otpornika Rb - 24 Ohm i 200 Ohm. Jasno se vidi da kod otpornika od 200 Ohma stabilizacija nestaje pri naponu napajanja ispod 14V (zbog nedovoljne bazne struje ključnog tranzistora). Sa otpornikom od 24 Ohma, stabilizacija nestaje pri naponu od 11,5 V.
Fig.4
Stoga je potrebno pažljivo izračunati otpor otpornika Rb kako bi se postigla stabilizacija u potrebnom rasponu napona napajanja. Pogotovo s baterijskim napajanjem, kada je ovaj raspon mali i samo nekoliko volti.
Otpornik Rsc je senzor struje opterećenja. Proračun ovog otpornika nema posebnih karakteristika. Treba samo uzeti u obzir da se referentni napon trenutnog ulaza mikrokruga razlikuje od različitih proizvođača. Donja tabela prikazuje stvarne izmjerene vrijednosti referentnog napona nekih mikro krugova.
| Čip |
Producent |
U referenca (V) |
| MC34063ACD | STMicroelectronics | |
| MC34063EBD | STMicroelectronics | |
| GS34063S | Globaltech Semiconductor | |
| SP34063A | Sipex Corporation | |
| MC34063A | Motorola | |
| AP34063N8 | Analogna tehnologija | |
| AP34063A | Anachip | |
| MC34063A | Fairchild |
Statistike o vrijednosti referentnog napona su male, pa date vrijednosti ne treba smatrati standardom. Samo trebate imati na umu da se stvarna vrijednost referentnog napona može uvelike razlikovati od vrijednosti navedene u tablici sa podacima.
Ovako veliko širenje referentnog napona je očigledno uzrokovano svrhom strujnog ulaza - ne stabilizacijom struje opterećenja, već zaštitom od preopterećenja. Unatoč tome, preciznost održavanja struje opterećenja u gornjoj verziji je prilično dobra.
O održivosti.
MC34063 čip nema mogućnost uvođenja korekcije u OS kolo. U početku se stabilnost postiže povećanim vrijednostima induktivnosti induktiviteta L i, posebno, kapacitivnosti izlaznog kondenzatora Co. U ovom slučaju nastaje određeni paradoks – pri radu na višim frekvencijama mogu se dobiti potrebne pulsacije napona i struje opterećenja uz malu induktivnost i kapacitivnost filtarskih elemenata, ali u isto vrijeme strujno kolo može biti pobuđeno, pa je potrebno je instalirati veliku induktivnost i (ili) veliki kapacitet. Kao rezultat toga, dimenzije stabilizatora su precijenjene.
Dodatni paradoks je da za stabilizatore sa stepenastim prekidačem, izlazni kondenzator nije suštinski neophodan element. Potreban nivo talasa struje (napona) može se postići jednim prigušivačem.
Dobru stabilnost stabilizatora na potrebnim ili smanjenim vrijednostima induktivnosti i, posebno, kapacitivnosti izlaznog filtera možete postići ugradnjom dodatnog RC korektivnog kruga Rf i Cf, kao što je prikazano na slici 2.
Praksa je pokazala da optimalna vrijednost vremenske konstante ovog lanca ne bi trebala biti manja od 1KOhm*uF. Vrijednosti parametara lanca kao što su otpornik od 10KΩ i kondenzator od 0,1μF mogu se smatrati prilično zgodnim.
S takvim korektivnim krugom, stabilizator radi stabilno u cijelom rasponu napona napajanja, s niskim vrijednostima induktivnosti (jedinice μH) i kapacitivnosti (jedinice i frakcije μF) izlaznog filtera ili uopće bez izlaznog kondenzatora.
PWM način rada igra važnu ulogu u stabilnosti kada se koristi za stabilizaciju trenutnog ulaza mikrokola.
Korekcija je omogućila da neki mikro krugovi koji ranije uopće nisu željeli normalno raditi na višim frekvencijama.
Na primjer, sljedeći grafikon prikazuje ovisnost radne frekvencije od napona napajanja za mikrokolo MC34063ACD kompanije STMicroelectronics s kapacitetom kondenzatora za podešavanje frekvencije od 100 pF.
Sl.5
Kao što se može vidjeti iz grafikona, bez korekcije ovo mikrokolo nije htjelo raditi na višim frekvencijama čak ni sa malim kapacitetom kondenzatora za podešavanje frekvencije. Promjena kapacitivnosti od nule do nekoliko stotina pF nije suštinski utjecala na frekvenciju, a njena maksimalna vrijednost jedva dostiže 100 KHz.
Nakon uvođenja lanca korekcije RfCf, ovo isto mikrokolo (kao i drugi njemu slični) počelo je raditi na frekvencijama do skoro 300 KHz.
Navedena ovisnost se možda može smatrati tipičnom za većinu mikro krugova, iako mikrokola nekih kompanija rade na višim frekvencijama bez korekcije, a uvođenje korekcije omogućilo je da se za njih dobije radna frekvencija od 400 KHz pri naponu napajanja od 12.. .14V.
Sljedeći grafikon prikazuje rad stabilizatora bez korekcije (slika 6).
Fig.6
Grafikon prikazuje ovisnosti potrošene struje (Ip), struje opterećenja (In) i izlazne struje kratkog spoja (Isc) o naponu napajanja za dvije vrijednosti kapacitivnosti izlaznog kondenzatora (Co) - 10 µF i 220 µF.
Jasno se vidi da povećanje kapacitivnosti izlaznog kondenzatora povećava stabilnost stabilizatora - izlomljene krivulje pri kapacitivnosti od 10 μF uzrokovane su samopobudom. Pri naponu napajanja do 16V nema pobude, pojavljuje se na 16-18V. Tada dolazi do neke promjene načina rada i pri naponu od 24V pojavljuje se drugi kink. Istovremeno se menja i radna frekvencija, što je vidljivo i na prethodnom grafikonu (slika 5) zavisnosti radne frekvencije od napona napajanja (oba grafika su dobijena istovremeno pri ispitivanju jednog primerka stabilizatora).
Povećanje kapaciteta izlaznog kondenzatora na 220 µF ili više povećava stabilnost, posebno pri niskim naponima napajanja. Ali to ne uklanja uzbuđenje. Više ili manje stabilan rad stabilizatora može se postići sa kapacitetom izlaznog kondenzatora od najmanje 1000 µF.
U ovom slučaju, induktivnost induktivnosti ima vrlo mali uticaj na ukupnu sliku, iako je očigledno da povećanje induktivnosti povećava stabilnost.
Promjene radne frekvencije utiču na stabilnost struje opterećenja, što je vidljivo i na grafikonu. Ukupna stabilnost izlazne struje pri promjeni napona napajanja također nije zadovoljavajuća. Struja se može smatrati relativno stabilnom u prilično uskom rasponu napona napajanja. Na primjer, kada radi na bateriju.
Uvođenje lanca korekcije RfCf radikalno mijenja rad stabilizatora.
Sljedeći grafikon prikazuje rad istog stabilizatora, ali sa lancem korekcije RfCf.
Fig.7
Jasno je vidljivo da je stabilizator počeo raditi kako bi trebao biti za strujni stabilizator - struje opterećenja i kratkog spoja su gotovo jednake i konstantne u cijelom rasponu napona napajanja. U ovom slučaju, izlazni kondenzator općenito je prestao utjecati na rad stabilizatora. Sada kapacitivnost izlaznog kondenzatora utiče samo na nivo talasne struje i napon opterećenja, a u mnogim slučajevima kondenzator se uopšte ne može instalirati.
U nastavku su, kao primjer, date vrijednosti valovitosti struje opterećenja pri različitim kapacitetima izlaznog kondenzatora Co. LED diode su povezane 3 u seriju u 10 paralelnih grupa (30 kom.). Napon napajanja - 12V. Čok 47 µH.
Bez kondenzatora: struja opterećenja 226mA +-65mA ili 22.6mA +-6.5mA po LED.
Sa kondenzatorom od 0,33uF: 226mA +-25mA ili 22,6mA +-2,5mA po LED.
Sa kondenzatorom od 1,5uF: 226mA +-5mA ili 22,6mA +-0,5mA po LED.
Sa kondenzatorom od 10uF: 226mA +-2.5mA ili 22.6mA +-0.25mA po LED.
Odnosno, bez kondenzatora, sa ukupnom strujom opterećenja od 226 mA, valovitost struje opterećenja iznosila je 65 mA, što u odnosu na jednu LED diodu daje prosječnu struju od 22,6 mA i valovitost od 6,5 mA.
Može se vidjeti kako čak i mali kapacitet od 0,33 μF naglo smanjuje valovitost struje. Istovremeno, povećanje kapacitivnosti sa 1 µF na 10 µF već ima mali uticaj na nivo talasanja.
Svi kondenzatori su bili keramički, budući da konvencionalni elektroliti ili tantal ne pružaju čak ni bliske nivoe talasanja.
Ispostavilo se da je kondenzator od 1 µF na izlazu sasvim dovoljan za sve prilike. Povećanje kapacitivnosti na 10 µF sa strujom opterećenja od 0,2-0,3 A jedva da ima smisla, budući da se talasanje više ne smanjuje značajno u poređenju sa 1 µF.
Ako uzmete induktor s većom induktivnošću, tada možete bez kondenzatora čak i pri visokim strujama opterećenja i (ili) visokim naponima napajanja.
Mreškanje ulaznog napona sa napajanjem od 12V i kapacitetom ulaznog kondenzatora Ci 10 μF ne prelazi 100 mV.
Mogućnosti snage mikrokola.
MC34063 mikrokolo radi normalno na naponu napajanja od 3V do 40V prema podacima (MS od STM - do 50V) i do 45V u stvarnosti, pružajući struju opterećenja do 1A za DIP-8 paket i do 0,75 A za SO-8 paket. Kombinovanjem serijskog i paralelnog povezivanja LED dioda možete napraviti lampu sa izlaznom snagom od 3V*20mA=60mW do 40V*0,75...1A=30...40W.
Uzimajući u obzir napon zasićenja ključnog tranzistora (0,5...0,8V) i dozvoljenu snagu od 1,2W koju troši kućište mikrokola, struja opterećenja se može povećati do 1,2W/0,8V=1,5A za DIP -8 paket i do 1A za SO-8 paket.
Međutim, u ovom slučaju je potreban dobar hladnjak, inače zaštita od pregrijavanja ugrađena u čip neće omogućiti rad na takvoj struji.
Standardno DIP lemljenje tijela mikrokola u ploču ne osigurava potrebno hlađenje pri maksimalnim strujama. Za SMD verziju potrebno je oblikovati klinove kućišta DIP, uklanjajući tanke krajeve klinova. Preostali široki dio pinova je savijen u ravni sa bazom kućišta i tek tada zalemljen na ploču. Korisno je postaviti štampanu ploču tako da postoji široka površina ispod tijela mikrokola, a prije ugradnje mikrokola potrebno je na njegovu podlogu nanijeti malo termo provodljive paste.
Zbog kratkih i širokih pinova, kao i zbog čvrstog prianjanja kućišta na bakreni poligon štampane ploče, smanjen je termički otpor tijela mikrokola i ono će moći da odvaja nešto više snage.
Za kućište SO-8 pomaže ugradnja dodatnog radijatora u obliku ploče ili drugog profila direktno na vrh kućišta.
S jedne strane, takvi pokušaji povećanja moći izgledaju čudno. Uostalom, možete jednostavno prebaciti na drugi, snažniji mikro krug ili instalirati vanjski tranzistor. A pri strujama opterećenja većim od 1,5 A to će biti jedino ispravna odluka. Međutim, kada je potrebna struja opterećenja od 1,3 A, možete jednostavno poboljšati rasipanje topline i pokušati koristiti jeftiniju i jednostavniju opciju na MC34063 čipu.
Maksimalna efikasnost postignuta u ovoj verziji stabilizatora ne prelazi 90%. Dalje povećanje efikasnosti sprečava povećani napon zasićenja ključnog tranzistora - najmanje 0,4...0,5V pri strujama do 0,5A i 0,8...1V pri strujama 1...1,5A. Stoga je glavni grijaći element stabilizatora uvijek mikro krug. Istina, primjetno zagrijavanje događa se samo pri maksimalnoj snazi za određeni slučaj. Na primjer, mikrokolo u paketu SO-8 zagrijava se do 100 stupnjeva pri struji opterećenja od 1A i, bez dodatnog hladnjaka, ciklički se isključuje ugrađenom zaštitom od pregrijavanja. Pri strujama do 0,5A...0,7A mikrokolo je malo toplo, a pri strujama 0,3...0,4A uopće se ne zagrijava.
Pri većim strujama opterećenja, radna frekvencija se može smanjiti. U ovom slučaju, dinamički gubici ključnog tranzistora su značajno smanjeni. Ukupni gubitak energije i zagrijavanje kućišta su smanjeni.
Vanjski elementi koji utiču na efikasnost stabilizatora su dioda D, induktor L i otpornici Rsc i Rb. Stoga, diodu treba odabrati s niskim naponom naprijed (Schottky dioda), a induktor treba odabrati sa što manjim otporom namota.
Gubitke na otporniku Rsc možete smanjiti smanjenjem graničnog napona odabirom mikrokola odgovarajućeg proizvođača. O tome je već bilo riječi ranije (vidi tabelu na početku).
Druga opcija za smanjenje gubitaka na otporniku Rsc je uvođenje dodatne konstantne struje otpornika Rf (ovo će biti pokazano detaljnije u nastavku u konkretan primjer stabilizator).
Otpornik Rb treba pažljivo izračunati, pokušavajući ga uzeti sa što većim otporom. Kada se napon napajanja promijeni u velikim granicama, bolje je zamijeniti otpornik Rb sa izvorom struje. U ovom slučaju povećanje gubitaka s povećanjem napona napajanja neće biti tako oštro.
Kada se poduzmu sve gore navedene mjere, udio gubitaka ovih elemenata je 1,5-2 puta manji od gubitaka na mikrokolu.
Budući da se na strujni ulaz mikrokruga dovodi konstantan napon, proporcionalan samo struji opterećenja, a ne, kao i obično, impulsni napon proporcionalan struji ključnog tranzistora (zbir struja opterećenja i izlaznog kondenzatora) , induktivnost induktora više ne utiče na stabilnost rada, jer prestaje biti lanac korekcije elemenata (njegovu ulogu igra lanac RfCf). Samo amplituda struje ključnog tranzistora i talasanje struje opterećenja ovise o vrijednosti induktivnosti. A budući da su radne frekvencije relativno visoke, čak i sa niskim vrijednostima induktivnosti, valovitost struje opterećenja je mala.
Međutim, zbog relativno male snage ključnog tranzistora ugrađenog u mikrokolo, induktivnost induktora ne bi trebala biti značajno smanjena, jer se time povećava vršna struja tranzistora dok njegova prosječna vrijednost ostaje ista, a napon zasićenja raste. Kao rezultat, gubici na tranzistoru se povećavaju i ukupna efikasnost se smanjuje.
Istina, ne dramatično - za nekoliko posto. Na primjer, zamjena induktora sa 12 µH na 100 µH omogućila je povećanje efikasnosti jednog od stabilizatora sa 86% na 90%.
S druge strane, ovo omogućava, čak i pri niskim strujama opterećenja, da odaberete prigušnicu sa niskom induktivnošću, pazeći da strujna amplituda ključnog tranzistora ne prelazi maksimalnu vrijednost dozvoljenu za mikrokolo, 1,5 A.
Na primjer, sa strujom opterećenja od 0,2A sa naponom od 9...10V, naponom napajanja od 12...15V i radnom frekvencijom od 300KHz, potrebna je prigušnica s induktivnošću od 53µH. U ovom slučaju, impulsna struja ključnog tranzistora mikrokola ne prelazi 0,3A. Ako smanjimo induktivnost induktora na 4 μH, tada će se pri istoj prosječnoj struji impulsna struja ključnog tranzistora povećati na graničnu vrijednost (1,5A). Istina, efikasnost stabilizatora će se smanjiti zbog povećanih dinamičkih gubitaka. Ali možda će u nekim slučajevima biti prihvatljivo žrtvovati efikasnost, ali koristite induktor male veličine s malom induktivnošću.
Povećanje induktivnosti induktora također vam omogućava povećanje maksimalna struja opterećenje do maksimalne trenutne vrijednosti ključnog tranzistora mikrokola (1,5A).
Kako se induktivnost induktora povećava, trenutni oblik prekidačkog tranzistora mijenja se od potpuno trokutastog do potpuno pravokutnog. A budući da je površina pravokutnika 2 puta veća od površine trokuta (sa istom visinom i bazom), prosječna vrijednost struje (i opterećenja) tranzistora može se povećati za 2 puta uz konstantnu amplituda strujnih impulsa.
Odnosno, sa trokutastim oblikom impulsa sa amplitudom od 1,5 A, prosječna struja tranzistora i opterećenja je:
gdje je k maksimalni impulsni radni ciklus jednak 0,9 za dato mikrokolo.
Kao rezultat, maksimalna struja opterećenja ne prelazi:
In=1.5A/2*0.9=0.675A.
I svako povećanje struje opterećenja iznad ove vrijednosti podrazumijeva prekoračenje maksimalne struje ključnog tranzistora mikrokola.
Stoga, svi listovi podataka za ovaj mikro krug pokazuju maksimalnu struju opterećenja od 0,75 A.
Povećanjem induktivnosti induktora tako da struja tranzistora postane pravokutna, možemo ukloniti dva iz formule maksimalne struje i dobiti:
In=1.5A*k=1.5A*0.9=1.35A.
Treba uzeti u obzir da se sa značajnim povećanjem induktivnosti induktora, njegove dimenzije također blago povećavaju. Međutim, ponekad se ispostavi da je lakše i jeftinije povećati struju opterećenja povećanjem veličine induktora nego instaliranjem dodatnog snažnog tranzistora.
Naravno, sa potrebnim strujama opterećenja većim od 1,5 A, ne postoji način da se instalira dodatni tranzistor (ili drugi mikro krug kontrolera), a ako ste suočeni s izborom: struja opterećenja od 1,4 A ili neko drugo mikrokolo, onda treba prvo pokušati riješiti problem povećanjem induktivnosti povećanjem veličine leptira za gas.
Podaci za čip pokazuju da maksimalni radni ciklus ne prelazi 6/7 = 0,857. U stvarnosti, vrijednosti od skoro 0,9 se dobijaju čak i na visokim radnim frekvencijama od 300-400 KHz. Na nižim frekvencijama (100-200KHz) radni ciklus može doseći 0,95.
Stoga stabilizator radi normalno s malom razlikom ulazno-izlaznog napona.
Stabilizator radi zanimljivo kada su struje opterećenja niže od nominalnih, uzrokovanih smanjenjem napona napajanja ispod navedenog - efikasnost je najmanje 95%...
Pošto se PWM implementira ne na klasičan način (potpuna kontrola glavnog oscilatora), već na „relejni“ način, pomoću okidača (pokreće generator, resetuje komparator), a zatim pri struji ispod nazivne, moguća je situacija kada tranzistor ključa prestane da se zatvara. Razlika između napona napajanja i opterećenja svodi se na napon zasićenja prekidačkog tranzistora, koji obično ne prelazi 1V pri strujama do 1A i ne više od 0,2-0,3V pri strujama do 0,2-0,3A. Unatoč prisutnosti statičkih gubitaka, nema dinamičkih i tranzistor radi gotovo kao skakač.
Čak i kada tranzistor ostaje kontroliran i radi u PWM modu, efikasnost ostaje visoka zbog smanjenja struje. Na primjer, s razlikom od 1,5 V između napona napajanja (10 V) i napona na LED diodama (8,5 V), kolo je nastavilo raditi (iako na frekvenciji smanjenoj za polovicu) s efikasnošću od 95%.
Parametri struje i napona za ovaj slučaj bit će navedeni u nastavku kada se razmatraju praktični krugovi stabilizatora.
Praktične opcije stabilizatora.
Neće biti mnogo opcija, jer najjednostavnije se ponavljaju klasične opcije prema dizajnu kola, ne dozvoljavaju ni podizanje radne frekvencije ili struje, ni povećanje efikasnosti, niti postizanje dobre stabilnosti. Iz tog razloga najviše najbolja opcija rezultat je jedan, čiji je blok dijagram prikazan na slici 2. Samo se ocjene komponenti mogu mijenjati ovisno o potrebnim karakteristikama stabilizatora.
Slika 8 prikazuje dijagram klasične verzije.
Fig.8
Jedna od karakteristika je da je nakon uklanjanja struje izlaznog kondenzatora (C3) iz OS kola postalo moguće smanjiti induktivnost induktora. Za ispitivanje je uzeta stara domaća prigušnica na štapu DM-3 sa 12 μH. Kao što vidite, karakteristike kola su se pokazale prilično dobrim.
Želja za povećanjem efikasnosti dovela je do kola prikazanog na slici 9
Fig.9
Za razliku od prethodnog kruga, otpornik R1 nije spojen na izvor napajanja, već na izlaz stabilizatora. Kao rezultat toga, napon na otporniku R1 postao je manji za količinu napona na opterećenju. S istom strujom kroz njega, snaga oslobođena na njemu se smanjila sa 0,5 W na 0,15 W.
Istovremeno je povećana induktivnost induktora, što takođe povećava efikasnost stabilizatora. Kao rezultat toga, efikasnost je povećana za nekoliko posto. Konkretni brojevi su prikazani na dijagramu.
Još jedna karakteristična karakteristika posljednje dvije sheme. Kolo na slici 8 ima vrlo dobru stabilnost struje opterećenja pri promjeni napona napajanja, ali je efikasnost prilično niska. Krug na slici 9, naprotiv, ima prilično visoku efikasnost, ali je strujna stabilnost loša - kada se napon napajanja promijeni sa 12V na 15V, struja opterećenja se povećava sa 0,27A na 0,3A.
Ovo nije uzrokovano pravi izbor otpor otpornika R1, kao što je ranije spomenuto (vidi sliku 4). Budući da povećani otpor R1, smanjujući stabilnost struje opterećenja, povećava efikasnost, u nekim slučajevima se to može koristiti. Na primjer, kod baterije, kada su granice promjene napona male, a visoka efikasnost je relevantnija.
Treba napomenuti određeni obrazac.
Proizvedeno je dosta stabilizatora (gotovo svi su korišteni za zamjenu žarulja sa žarnom niti LED lampama u unutrašnjosti automobila), a dok su stabilizatori bili potrebni s vremena na vrijeme, mikrokrugovi su uzeti iz neispravnih ploča mreže „Hubs“ i „ Prekidači”. Unatoč razlici u proizvođačima, gotovo svi mikro krugovi omogućili su dobivanje pristojnih karakteristika stabilizatora čak iu jednostavnim krugovima.
Jedini čip na koji sam naišao bio je GS34063S iz Globaltech Semiconductor-a, koji ni na koji način nije htio raditi na visokim frekvencijama.
Tada je kupljeno nekoliko mikro krugova MC34063ACD i MC34063EBD od STMicroelectronics, koji su pokazali još lošije rezultate - nisu radili na višim frekvencijama, slaba stabilnost, visok napon potpore strujnog komparatora (0,45-0,5V), loša stabilizacija struje opterećenja uz dobru efikasnost ili slaba efikasnost sa dobrom stabilizacijom...
Možda se loša izvedba navedenih mikro krugova objašnjava njihovom jeftinošću - kupljeni su najjeftiniji koji su bili dostupni, jer je mikro krug MC34063A (DIP-8) iste kompanije, uklonjen s neispravnog prekidača, radio normalno. Istina, na relativno niskoj frekvenciji - ne više od 160 KHz.
Sljedeća mikro kola, uzeta iz pokvarene opreme, dobro su radila:
Sipex Corporation (SP34063A),
Motorola (MC34063A),
Analogna tehnologija (AP34063N8),
Anachip (AP34063 i AP34063A).
Fairchild (MC34063A) - Nisam siguran da sam ispravno identifikovao kompaniju.
ON Semiconductor, Unisonic Technologies (UTC) i Texas Instruments - ne sjećam se, jer sam počeo obraćati pažnju na kompaniju tek nakon što sam se suočio sa nevoljnošću nekih kompanija da rade sa MS-om, a nisam posebno kupovao mikro kola iz ovih kompanija.
Da ne bi bacili kupljena mikro kola MC34063ACD i MC34063EBD iz STMicroelectronics lošeg rada, provedeno je nekoliko eksperimenata koji su doveli do kola prikazanog na samom početku na slici 2.
Sljedeća slika 10 prikazuje praktično kolo stabilizatora sa korekcionim krugom RfCf (u ovom kolu R3C2). Razlika u radu stabilizatora bez i sa korektivnim lancem već je bila razmotrena ranije u odeljku „O stabilnosti“ i prikazani su grafikoni (sl. 5, sl. 6, sl. 7).
Fig.10
Iz grafikona na slici 7 se može vidjeti da je stabilizacija struje odlična u cijelom rasponu napona napajanja mikrokola. Stabilnost je vrlo dobra - kao da PWM radi. Frekvencija je prilično visoka, što omogućava korištenje malih prigušnica s niskom induktivnošću i potpuno eliminaciju izlaznog kondenzatora. Iako ugradnja malog kondenzatora može u potpunosti eliminirati talasanje struje opterećenja. Ovisnost amplitude talasanja struje opterećenja o kapacitetu kondenzatora razmatrana je ranije u odjeljku „O stabilnosti“.
Kao što je već spomenuto, mikrokrugovi MC34063ACD i MC34063EBD od STMicroelectronics koje sam dobio ispostavilo se da imaju precijenjeni referentni napon trenutnog komparatora - 0,45V-0,5V, unatoč vrijednosti naznačenoj u tablici podataka od 0,25V-0,35V. Zbog toga se pri visokim strujama opterećenja javljaju veliki gubici na otporniku strujnog senzora. Da bi se smanjili gubici, strujni izvor je dodan u krug pomoću tranzistora VT1 i otpornika R2. (Sl. 11).
Fig.11
Zahvaljujući ovom izvoru struje, dodatna struja prednapona od 33 μA teče kroz otpornik R3, tako da je napon na otporniku R3, čak i bez struje opterećenja, 33 μA * 10 KΩ = 330 mV. Budući da je granični napon strujnog ulaza mikrokola 450 mV, tada da bi komparator struje radio, otpornik senzora struje R1 mora imati napon od 450 mV-330 mV = 120 mV. Sa strujom opterećenja od 1A, otpornik R1 bi trebao biti na 0,12V/1A=0,12Ohm. Dostupnu vrijednost postavljamo na 0,1 Ohm.
Bez stabilizatora struje na VT1, otpornik R1 bi morao biti odabran na stopi od 0,45V/1A=0,45Ohm, a snaga bi se na njemu trošila na 0,45W. Sada, pri istoj struji, gubitak na R1 je samo 0,1 W
Ova opcija se napaja baterijom, struja opterećenja do 1A, snaga 8-10W. Izlazna struja kratkog spoja 1.1A. U ovom slučaju, potrošnja struje se smanjuje na 64 mA pri naponu napajanja od 14,85 V, odnosno potrošnja energije pada na 0,95 W. Mikrokrug se čak ni ne zagrijava u ovom načinu rada i može ostati u kratkom spoju koliko god želite.
Preostale karakteristike su prikazane na dijagramu.
Mikrokrug je uzet u paketu SO-8 i struja opterećenja za njega je 1A. Postaje jako vruće (temperatura terminala je 100 stepeni!), pa je bolje ugraditi mikrokolo u DIP-8 paket pretvoren za SMD montažu, napraviti velike poligone i (ili) osmisliti hladnjak.
Napon zasićenja ključa mikro kruga je prilično visok - skoro 1V pri struji od 1A, zbog čega je zagrijavanje tako visoko. Iako, sudeći prema podacima za mikrokrug, napon zasićenja ključnog tranzistora pri struji od 1A ne bi trebao prelaziti 0,4V.
Servisne funkcije.
Unatoč nepostojanju bilo kakvih servisnih mogućnosti u mikrokrugu, one se mogu implementirati samostalno. Tipično, LED stabilizator struje zahtijeva isključivanje i podešavanje struje opterećenja.
Uključeno isključeno
Stabilizator na MC34063 čipu se isključuje primjenom napona na 3. pin. Primjer je prikazan na sl.12. 
Fig.12
Eksperimentalno je utvrđeno da kada se napon dovede na 3. pin mikrokola, njegov glavni oscilator se zaustavlja i ključni tranzistor se zatvara. U ovom stanju, potrošnja struje mikrokola zavisi od njegovog proizvođača i ne prelazi struju praznog hoda navedenu u tehničkom listu (1,5-4mA).
Ostale opcije za isključivanje stabilizatora (na primjer, primjenom napona većeg od 1,25 V na 5. pin) ispadaju lošije, jer ne zaustavljaju glavni oscilator i mikrokolo troši više struje u odnosu na kontrolu na 3rd pin.
Suština takvog upravljanja je sljedeća.
Na 3. pinu mikrokola nalazi se pilasti napon punjenja i pražnjenja kondenzatora za podešavanje frekvencije. Kada napon dostigne graničnu vrijednost od 1,25 V, počinje pražnjenje kondenzatora i izlazni tranzistor mikrokola se zatvara. To znači da da biste isključili stabilizator, morate primijeniti napon od najmanje 1,25 V na 3. ulaz mikrokola.
Prema podacima za mikrokrug, vremenski kondenzator se prazni maksimalnom strujom od 0,26 mA. To znači da kada se vanjski napon dovede na 3. pin kroz otpornik, da bi se dobio prekidački napon od najmanje 1,25 V, struja kroz otpornik mora biti najmanje 0,26 mA. Kao rezultat, imamo dvije glavne brojke za izračunavanje vanjskog otpornika.
Na primjer, ako je napon napajanja stabilizatora 12...15V, stabilizator mora biti pouzdano isključen na minimalnoj vrijednosti - na 12V.
Kao rezultat toga, otpor dodatnog otpornika nalazi se iz izraza:
R=(Up-Uvd1-1.25V)/0.26mA=(12V-0.7V-1.25V)/0.26mA=39KOhm.
Da biste pouzdano isključili mikro krug, odaberite otpor otpornika manji od izračunate vrijednosti. U fragmentu kola na slici 12, otpor otpornika je 27 KOhm. Sa ovim otporom, napon isključivanja je oko 9V. To znači da ako je napon napajanja stabilizatora 12V, možete se nadati da ćete pouzdano isključiti stabilizator pomoću ovog kola.
Prilikom upravljanja stabilizatorom iz mikrokontrolera, otpornik R se mora preračunati za napon od 5V.
Ulazni otpor na 3. ulazu mikrokola je prilično velik i svako spajanje vanjskih elemenata može utjecati na formiranje pilastog napona. Za odvajanje upravljačkih krugova od mikrokola i time održavanje iste otpornosti na buku, koristi se dioda VD1.
Stabilizator se može kontrolisati ili primjenom konstantnog napona na lijevi terminal otpornika R (slika 12), ili kratkim spojem spojne točke između otpornika R i diode VD1 na tijelo (sa konstantnim naponom prisutnim na lijevom terminalu otpornika R).
Zener dioda VD2 je dizajnirana da zaštiti ulaz mikrokola od visokog napona. Pri niskim naponima napajanja nije potreban.
Podešavanje struje opterećenja
Budući da je referentni napon komparatora struja mikrokola jednak zbiru napona na otpornicima R1 i R3, promjenom struje prednapona otpornika R3 može se podesiti struja opterećenja (slika 11).
Moguće su dvije opcije podešavanja - varijabilni otpornik i konstantni napon.
Slika 13 prikazuje fragment dijagrama na slici 11 s potrebnim promjenama i projektnim odnosima koji vam omogućavaju izračunavanje svih elemenata upravljačkog kruga.
Fig.13
Da biste regulirali struju opterećenja promjenjivim otpornikom, trebate zamijeniti konstantni otpornik R2 sa sklopom otpornika R2’. U ovom slučaju, kada se otpor promjenjivog otpornika promijeni, ukupni otpor otpornika R2' će se promijeniti u okviru 27...37KOhm, a struja odvoda tranzistora VT1 (i otpornika R3) će se promijeniti unutar 1,3V/27. .37KOhm=0.048...0.035mA. U ovom slučaju, prednapon na otporniku R3 će varirati unutar 0,048...0,035mA*10KOhm=0,48...0,35V. Da bi se pokrenuo komparator struje mikrokola, napon na senzoru struje otpornika R1 (slika 11) mora pasti 0,45-0,48...0,35V=0...0,1V. Sa otporom R1=0,1Ohm, takav napon će pasti na njemu kada struja opterećenja teče kroz njega u rasponu od 0…0,1V/0,1Ohm=0…1A.
To jest, promjenom otpora promjenjivog otpornika R2’ unutar 27...37KOhm možemo regulirati struju opterećenja unutar 0...1A.
Da biste regulirali struju opterećenja konstantnim naponom, potrebno je ugraditi djelitelj napona Rd1Rd2 u kapiju tranzistora VT1. Koristeći ovaj razdjelnik, možete uskladiti bilo koji upravljački napon sa onim potrebnim za VT1.
Slika 13 prikazuje sve formule potrebne za proračun.
Na primjer, potrebno je regulisati struju opterećenja unutar 0...1A pomoću varijable konstantnog napona unutar 0...5V.
Za korištenje strujnog stabilizatora na slici 11, ugrađujemo djelitelj napona Rd1Rd2 u kolo gejta tranzistora VT1 i izračunavamo vrijednosti otpornika.
U početku je krug dizajniran za struju opterećenja od 1A, koja je postavljena strujom otpornika R2 i naponom praga tranzistora sa efektom polja VT1. Da biste smanjili struju opterećenja na nulu, kao što slijedi iz prethodnog primjera, potrebno je povećati struju otpornika R2 sa 0,034 mA na 0,045 mA. Sa konstantnim otporom otpornika R2 (39KOhm), napon na njemu treba da varira unutar 0,045…0,034mA*39KOhm=1,755…1,3V. Kada je napon gejta nula, a napon praga tranzistora VT2 1,3 V, na otporniku R2 se postavlja napon od 1,3 V. Da biste povećali napon na R2 na 1,755V, morate primijeniti konstantni napon od 1,755V-1,3V=0,455V na kapiju VT1. Prema uslovima problema, takav napon na kapiji bi trebao biti na upravljačkom naponu od +5V. Postavivši otpor otpornika Rd2 na 100 KOhm (da bi se minimizirala kontrolna struja), nalazimo otpor otpornika Rd1 iz omjera Uu=Ug*(1+Rd2/Rd1):
Rd1= Rd2/(Uu/Ug-1)=100KOhm/(5V/0.455V-1)=10KOhm.
To jest, kada se upravljački napon promijeni sa nule na +5V, struja opterećenja će se smanjiti sa 1A na nulu.
Pun dijagram strujnog kola Stabilizator struje od 1A sa funkcijama za uključivanje/isključivanje i podešavanje struje prikazan je na slici 14. Numeracija novih elemenata nastavlja ono što je započeto prema šemi na slici 11.
Fig.14
Kolo nije testirano kao dio slike 14. Ali kolo prema slici 11, na osnovu kojeg je stvoreno, u potpunosti je testirano.
Metoda uključivanja/isključivanja prikazana na dijagramu testirana je prototipom. Postojeće metode upravljanja do sada su testirane samo simulacijom. Ali budući da su metode podešavanja kreirane na temelju stvarno dokazanog stabilizatora struje, tijekom montaže morate samo ponovno izračunati vrijednosti otpornika kako bi odgovarale parametrima primijenjenog tranzistora s efektom polja VT1.
U gornjem krugu koriste se obje opcije za podešavanje struje opterećenja - s promjenjivim otpornikom Rp i konstantnim naponom od 0...5V. Podešavanje s promjenjivim otpornikom odabrano je nešto drugačije u odnosu na sliku 12, što je omogućilo primjenu obje opcije istovremeno.
Oba podešavanja su zavisna - trenutna podešenost na jedan način je maksimalna za drugi. Ako se varijabilni otpornik Rp koristi za postavljanje struje opterećenja na 0,5A, tada se podešavanjem napona struja može promijeniti od nule do 0,5A. I obrnuto - struja od 0,5A, postavljena konstantnim naponom, s promjenjivim otpornikom također će se promijeniti od nule do 0,5A.
Ovisnost podešavanja struje opterećenja promjenjivim otpornikom je eksponencijalna, stoga je za postizanje linearnog podešavanja preporučljivo odabrati varijabilni otpornik s logaritamskom ovisnošću otpora o kutu rotacije.
Kako otpor Rp raste, raste i struja opterećenja.
Zavisnost regulacije struje opterećenja konstantnim naponom je linearna.
Prekidač SB1 uključuje ili isključuje stabilizator. Kada su kontakti otvoreni, stabilizator je isključen, kada su kontakti zatvoreni, uključen je.
Uz potpuno elektroničku kontrolu, isključivanje stabilizatora može se postići ili primjenom konstantnog napona direktno na 3. pin mikrokola, ili pomoću dodatnog tranzistora. Ovisno o potrebnoj logici upravljanja.
Kondenzator C4 osigurava meki start stabilizatora. Kada se primeni napajanje, dok se kondenzator ne napuni, struja tranzistora sa efektom polja VT1 (i otpornika R3) nije ograničena otpornikom R2, već je jednaka maksimumu za tranzistor sa efektom polja uključen u režimu izvora struje ( jedinice - desetine mA). Napon na otporniku R3 premašuje prag za strujni ulaz mikrokola, tako da je ključni tranzistor mikrokola zatvoren. Struja kroz R3 će se postepeno smanjivati sve dok ne dostigne vrijednost postavljenu otpornikom R2. Kako se ova vrijednost približava, napon na otporniku R3 opada, napon na ulazu strujne zaštite sve više ovisi o naponu na otporniku strujnog senzora R1 i, shodno tome, o struji opterećenja. Kao rezultat, struja opterećenja počinje rasti od nule do unaprijed određene vrijednosti (promjenjivim otpornikom ili konstantnim upravljačkim naponom).
Štampana ploča.
Ispod su opcije za štampanu ploču stabilizatora (prema blok dijagramu slike 2 ili slike 10 - praktična verzija) za različite pakete čipova (DIP-8 ili SO-8) i različite prigušnice (standardne, fabrički napravljene ili domaće na naprskanom gvozdenom prstenu). Ploča je nacrtana u programu Sprint-Layout verzija 5:
Sve opcije su predviđene za ugradnju SMD elemenata standardnih veličina od 0603 do 1206, u zavisnosti od proračunske snage elemenata. Ploča ima sjedišta za sve elemente kola. Prilikom odlemljenja ploče neki elementi možda neće biti instalirani (o tome je već bilo riječi gore). Na primjer, već sam potpuno odustao od ugradnje C T za podešavanje frekvencije i izlaznih Co kondenzatora (slika 2). Bez kondenzatora za podešavanje frekvencije, stabilizator radi na višoj frekvenciji, a potreba za izlaznim kondenzatorom je samo pri visokim strujama opterećenja (do 1A) i (ili) malim induktivnostima induktivnosti. Ponekad ima smisla ugraditi kondenzator za podešavanje frekvencije, smanjujući radnu frekvenciju i, shodno tome, dinamičke gubitke snage pri visokim strujama opterećenja.
Bilo koje karakteristike štampane ploče nemaju i mogu se izraditi i na jednostranoj i na dvostranoj folijskoj pločici. Kada se koristi dvostrani PCB, druga strana nije urezana i služi kao dodatni hladnjak i (ili) obična žica.
Kada koristite metalizaciju na zadnjoj strani ploče kao hladnjak, potrebno je izbušiti prolaznu rupu u blizini 8. pina mikrokola i zalemiti obje strane kratkim kratkospojnikom od debele bakrene žice. Ako koristite mikrokolo u DIP paketu, tada se rupa mora izbušiti na 8. pinu i prilikom lemljenja ovaj pin koristite kao kratkospojnik, lemeći pin na obje strane ploče.
Umjesto kratkospojnika, dobri rezultati se postižu ugradnjom zakovice od bakrene žice prečnika 1,8 mm (jezgra kabla prečnika 2,5 mm2). Zakovica se postavlja odmah nakon nagrizanja ploče - potrebno je izbušiti rupu promjera jednakog promjeru žice za zakovice, čvrsto umetnuti komad žice i skratiti ga tako da viri iz rupe ne više od 1 mm, i malom čekićem ga dobro zakivati sa obe strane na nakovnju. Na strani ugradnje, zakovica treba da bude u ravni sa pločom tako da izbočena glava zakovice ne ometa odlemljenje delova.
Možda se čini čudnim savjet da se hladnjak napravi posebno od 8. pina mikrokola, ali test sudara slučaja neispravnog mikrokola je pokazao da se cijeli njegov dio napajanja nalazi na širokoj bakrenoj ploči s čvrstim izlazom do 8. igla kućišta. Pinovi 1 i 2 mikrokola, iako su napravljeni u obliku traka, suviše su tanki da bi se koristili kao hladnjak. Svi ostali terminali kućišta spojeni su na kristal mikrokola pomoću kratkospojnika od tanke žice. Zanimljivo je da nisu sva mikrokola dizajnirana na ovaj način. Još nekoliko testiranih slučajeva pokazalo je da se kristal nalazi u sredini, a igle za traku mikrokola su svi isti. Ožičenje - sa žičanim prespojnicima. Stoga, da biste to provjerili, morate "rastaviti" još nekoliko kućišta mikrokola...
Rashladni element se može izraditi i od bakrene (čelične, aluminijumske) pravougaone ploče debljine 0,5-1 mm sa dimenzijama koje ne izlaze izvan ploče. Kada se koristi DIP paket, površina ploče je ograničena samo visinom induktora. Trebali biste staviti malo termalne paste između ploče i tijela čipa. Kod SO-8 paketa, neki dijelovi za montažu (kondenzatori i dioda) ponekad mogu spriječiti čvrsto prianjanje ploče. U tom slučaju, umjesto termalne paste, bolje je koristiti Nomakon gumenu brtvu odgovarajuće debljine. Preporučljivo je zalemiti 8. pin mikrokola na ovu ploču pomoću kratkospojne žice.
Ako je ploča za hlađenje velika i blokira direktan pristup 8. pinu mikrokola, tada morate prvo izbušiti rupu na ploči nasuprot 8. pina i prvo zalemiti komad žice okomito na sam pin. Zatim provucite žicu kroz rupu na ploči i pritisnite je na tijelo čipa, zalemite ih zajedno.
Sada je dostupan dobar fluks za lemljenje aluminija, pa je bolje napraviti hladnjak od njega. U tom slučaju, hladnjak se može saviti duž profila s najvećom površinom.
Da bi se dobile struje opterećenja do 1,5 A, hladnjak treba napraviti sa obje strane - u obliku čvrstog poligona na stražnjoj strani ploče i u obliku metalne ploče pritisnute na tijelo čipa. U tom slučaju potrebno je zalemiti 8. pin mikrokola i na poligon sa stražnje strane i na ploču pritisnutu na kućište. Da bi se povećala toplinska inercija hladnjaka na stražnjoj strani ploče, također je bolje napraviti ga u obliku ploče zalemljene na poligon. U ovom slučaju, zgodno je postaviti ploču hladnjaka na zakovicu na 8. pin mikrokola, koji je prethodno povezivao obje strane ploče. Zalemite zakovicu i ploču i učvrstite je lemljenjem na nekoliko mjesta po obodu ploče.
Inače, kada se koristi ploča na zadnjoj strani ploče, sama ploča se može napraviti od jednostrane folijske PCB-a.
Natpisi na tabli za oznake položaja elemenata su napravljeni na uobičajen način (kao i štampani tragovi), osim natpisa na poligonima. Potonji su napravljeni na bijelom servisnom sloju “F”. U ovom slučaju, ovi natpisi se dobijaju graviranjem.
Žice za napajanje i LED su zalemljene na suprotnim krajevima ploče prema natpisima: “+” i “-” za napajanje, “A” i “K” za LED diode.
Kada koristite ploču u verziji bez kućišta (nakon provjere i podešavanja), prikladno je uvući je u komad termoskupljajuće cijevi odgovarajuće dužine i promjera i zagrijati je fenom. Krajeve termoskupljača koji se još nije ohladio morate stisnuti kliještima bliže stezaljkama. Toplo prešani termoskupljajući se lijepi i formira gotovo hermetički i prilično izdržljivo kućište. Uvijene ivice su zalijepljene tako čvrsto da kada pokušate da ih odvojite, termoskuplja se jednostavno lomi. Istovremeno, ako je potrebna popravka ili održavanje, uvijena područja se sama odlijepe kada se ponovno zagriju fenom, ne ostavljajući čak ni tragove nabora. Uz određenu vještinu, još vruće termoskupljanje možete rastegnuti pincetom i pažljivo ukloniti dasku s nje. Kao rezultat, termoskupljalo će biti pogodno za ponovno pakovanje ploče.
Ako je potrebno potpuno zabrtviti ploču, nakon kompresije termo podloge, njeni krajevi se mogu ispuniti termo podlogom. Da biste ojačali "kućište", na ploču možete staviti dva sloja termo skupljača. Iako je jedan sloj prilično izdržljiv.
Program za proračun stabilizatora
Za brzo izračunavanje i procjenu elemenata kola, u programu EXCEL nacrtana je tablica s formulama. Radi praktičnosti, neke kalkulacije su podržane VBA kodom. Rad programa je testiran samo u Windows XP:
Kada pokrenete datoteku, može se pojaviti prozor koji vas upozorava na prisustvo makroa u programu. Trebali biste odabrati naredbu „Nemoj onemogućiti makroe“. U suprotnom, program će se pokrenuti, pa čak i izvršiti ponovno izračunavanje koristeći formule zapisane u ćelijama tablice, ali će neke funkcije biti onemogućene (provjera ispravnosti unosa, mogućnost optimizacije itd.).
Nakon pokretanja programa, pojavit će se prozor sa pitanjem: „Vratiti sve ulazne podatke na zadane vrijednosti?“ U kojem trebate kliknuti na dugme „Da“ ili „Ne“. Ako odaberete „Da“, svi ulazni podaci za proračun će biti podešeni kao primjer. Sve formule izračuna također će biti ažurirane. Ako odaberete "Ne", ulazni podaci će koristiti vrijednosti sačuvane u prethodnoj sesiji.
U osnovi, potrebno je da izaberete dugme „Ne“, ali ako ne želite da sačuvate prethodne rezultate proračuna, možete izabrati „Da“. Ponekad, ako unesete previše netočnih ulaznih podataka, neku vrstu kvara ili slučajno izbrišete sadržaj ćelije sa formulom, lakše je izaći iz programa i ponovo ga pokrenuti odgovorom na pitanje „Da“. Ovo je lakše nego tražiti i ispravljati greške i ponovno propisivati izgubljene formule.
Program je običan Excel radni list sa tri odvojene tabele ( Ulazni podaci , Izlaz , Rezultati proračuna ) i krug stabilizatora.
Prve dvije tabele sadrže naziv unesenog ili izračunatog parametra, njegov kratki simbol (koristi se i u formulama radi jasnoće), vrijednost parametra i mjernu jedinicu. U trećoj tabeli imena su izostavljena kao nepotrebna, jer se namena elementa može videti upravo tamo na dijagramu. Vrijednosti izračunatih parametara su označene žutom bojom i ne mogu se mijenjati nezavisno, jer su formule upisane u ovim ćelijama.
za sto" Ulazni podaci » unose se početni podaci. Svrha nekih parametara je objašnjena u bilješkama. Sve ćelije sa ulaznim podacima moraju biti popunjene, jer sve učestvuju u proračunu. Izuzetak je ćelija s parametrom „Mrebanje struje opterećenja (Inp)” - može biti prazna. U ovom slučaju, induktivnost induktora se izračunava na osnovu minimalne vrijednosti struje opterećenja. Ako postavite vrijednost struje talasanja opterećenja u ovoj ćeliji, tada se induktivnost induktora izračunava na osnovu specificirane vrijednosti valovitosti.
Neki parametri se mogu razlikovati među različitim proizvođačima čipova - na primjer, vrijednost referentnog napona ili potrošnje struje. Da biste dobili pouzdanije rezultate proračuna, morate dati preciznije podatke. Da biste to učinili, možete koristiti drugi list datoteke („Čipovi“), koji sadrži glavnu listu različitih parametara. Poznavajući proizvođača čipa, možete pronaći preciznije podatke.
U tabeli" Izlaz » pronađeni su međurezultati proračuna od interesa. Formule koje se koriste za proračune mogu se vidjeti odabirom ćelije sa izračunatom vrijednošću. Ćelija sa parametrom „Maksimalni faktor popunjavanja (dmax)” može biti istaknuta u jednoj od dvije boje – zelenoj i crvenoj. Ćelija je označena zelenom bojom kada je vrijednost parametra prihvatljiva, a crvenom kada je prekoračena maksimalno dozvoljena vrijednost. U napomeni o ćeliji možete pročitati koje ulazne podatke treba promijeniti da biste ih ispravili.
Dokument AN920-D, koji detaljnije opisuje ovaj čip, navodi da maksimalna vrijednost radnog ciklusa čipa MC34063 ne može biti veća od 0,857, inače se kontrolne granice možda neće poklapati sa navedenim. Upravo ta vrijednost se uzima kao kriterij za ispravnost parametra dobivenog u proračunu. Istina, praksa je pokazala da stvarna vrijednost faktora punjenja može biti veća od 0,9. Očigledno, ovo neslaganje se objašnjava „nestandardnim“ uključivanjem.
Rezultat proračuna su vrijednosti pasivnih elemenata kola, sažete u trećoj tabeli " Rezultati proračuna" . Dobivene vrijednosti mogu se koristiti pri sastavljanju kruga stabilizatora.
Ponekad je korisno podesiti dobivene vrijednosti kako bi vam odgovarale, na primjer, kada se dobivena vrijednost otpora otpornika, kapacitivnosti kondenzatora ili induktivnosti induktivnosti ne poklapa sa standardnom. Također je zanimljivo vidjeti kako promjena vrijednosti nekih elemenata utiče na ukupne karakteristike kola. Ova funkcija je implementirana u programu.
Desno od stola" Rezultati proračuna" Pored svakog parametra nalazi se kvadrat. Kada kliknete lijevu tipku miša na odabrani kvadrat, u njemu se pojavljuje "ptica" koja označava parametar koji zahtijeva odabir. U tom slučaju, žuta oznaka se uklanja iz polja sa vrijednošću, što znači da možete samostalno odabrati vrijednost ovog parametra. I u tabeli" Ulazni podaci" Parametri koji se mijenjaju označeni su crvenom bojom. Odnosno, vrši se obrnuto ponovno izračunavanje - formula se upisuje u ćeliju tabele ulaznih podataka, a parametar za izračun je vrijednost tablice " Rezultati proračuna" .
Na primjer, postavljanjem "ptice" nasuprot induktivnosti induktora u tabeli " Rezultati proračuna" , možete vidjeti da je parametar “Minimalna struja opterećenja” u tabeli “ označen crvenom bojom Ulazni podaci ».
Kada se induktivnost promijeni, mijenjaju se i neki parametri tabele " Izlaz ", na primjer, "Maksimalna struja induktora i prekidača (I_Lmax)". Na ovaj način možete odabrati prigušnicu s minimalnom induktivnošću iz standardnog raspona i dimenzija, bez prekoračenja maksimalne struje ključnog tranzistora mikrokola, ali "žrtvovanja" vrijednosti minimalne struje opterećenja. U isto vrijeme, možete vidjeti da je vrijednost izlaznog kondenzatora Co također povećana kako bi se kompenziralo povećanje talasanja struje opterećenja.
Nakon odabira induktivnosti i uvjeravanja da ostali ovisni parametri ne prelaze opasne granice, uklonite kvačicu pored parametra induktivnosti, čime ćete osigurati dobiveni rezultat prije promjene drugih parametara koji utječu na induktivnost induktivnosti. Štaviše, u tabeli “ Rezultati proračuna" formule su vraćene, a u tabeli " Ulazni podaci" , naprotiv, uklanjaju se.
Na isti način možete odabrati i druge parametre tabele " Rezultati proračuna" . Međutim, treba imati na umu da se parametri gotovo svih formula preklapaju, pa ako želite promijeniti sve parametre ove tablice odjednom, može se pojaviti prozor s greškom s porukom o unakrsnim referencama.
Preuzmite članak u pdf formatu.
Basic specifikacije MC34063
- Širok raspon ulaznih napona: od 3 V do 40 V;
- Visoka izlazna impulsna struja: do 1,5 A;
- Podesiv izlazni napon;
- Frekvencija pretvarača do 100 kHz;
- Interna referentna tačnost: 2%;
- Ograničenje struje kratkog spoja;
- Niska potrošnja u režimu mirovanja.
- Izvor referentnog napona 1,25 V;
- Komparator koji poredi referentni napon i ulazni signal sa ulaza 5;
- RS okidač za resetovanje generatora impulsa;
- Element I kombinira signale iz komparatora i generatora;
- RS okidač koji eliminiše visokofrekventno prebacivanje izlaznih tranzistora;
- Tranzistor drajvera VT2, u sljedbenom kolu emitera, za pojačavanje struje;
- Izlazni tranzistor VT1 daje struju do 1.5A.
MC34063 boost pretvarač
Na primjer, koristio sam ovaj čip da dobijem napajanje od 12 V za modul interfejsa sa USB porta laptopa (5 V), tako da je interfejs modul radio dok je laptop radio; nije mu bilo potrebno sopstveno neprekidno napajanje.Također ima smisla koristiti IC za napajanje kontaktora, kojima je potreban veći napon od ostalih dijelova kola.
Iako se MC34063 proizvodi dugo vremena, njegova sposobnost rada na 3 V omogućava da se koristi u stabilizatorima napona koji se napajaju litijumskim baterijama.
Pogledajmo primjer pojačanog pretvarača iz dokumentacije. Ovaj krug je dizajniran za ulazni napon od 12 V, izlazni napon od 28 V pri struji od 175 mA.
- C1 – 100 µF 25 V;
- C2 – 1500 pF;
- C3 – 330 µF 50 V;
- DA1 – MC34063A;
- L1 – 180 µH;
- R1 – 0,22 Ohm;
- R2 – 180 Ohm;
- R3 – 2,2 kOhm;
- R4 – 47 kOhm;
- VD1 – 1N5819.
Buck pretvarač na MC34063
Smanjenje napona je mnogo lakše - postoji veliki broj kompenzacijskih stabilizatora koji ne zahtijevaju induktore i zahtijevaju manje vanjskih elemenata, ali za impulsni pretvarač postoji posao kada je izlazni napon nekoliko puta manji od ulaznog napona, ili konverzija efikasnost je jednostavno važna.Tehnička dokumentacija daje primjer kola sa ulaznim naponom od 25 V i izlaznim naponom od 5 V pri struji od 500 mA.
- C1 – 100 µF 50 V;
- C2 – 1500 pF;
- C3 – 470 µF 10 V;
- DA1 – MC34063A;
- L1 – 220 µH;
- R1 – 0,33 Ohm;
- R2 – 1,3 kOhm;
- R3 – 3,9 kOhm;
- VD1 – 1N5819.
MC34063 krug invertnog pretvarača
Treća shema se koristi rjeđe od prve dvije, ali nije ništa manje relevantna. Precizna mjerenja napona ili pojačanje audio signala često zahtijevaju bipolarno napajanje, a MC34063 može pomoći u obezbjeđivanju negativnih napona.Dokumentacija pruža sklop koji vam omogućava da pretvorite napon od 4,5 .. 6,0 V u negativni napon od -12 V sa strujom od 100 mA.
- C1 – 100 µF 10 V;
- C2 – 1500 pF;
- C3 – 1000 µF 16 V;
- DA1 – MC34063A;
- L1 – 88 µH;
- R1 – 0,24 Ohm;
- R2 – 8,2 kOhm;
- R3 – 953 Ohma;
- VD1 – 1N5819.
Analozi MC34063 čipa
Ako je MC34063 namijenjen komercijalnoj primjeni i ima raspon radne temperature od 0 .. 70°C, onda njegov puni analogni MC33063 može raditi u komercijalnom rasponu od -40 .. 85°C.Nekoliko proizvođača proizvodi MC34063, drugi proizvođači čipova proizvode kompletne analoge: AP34063, KS34063. Čak je i domaća industrija proizvela potpuni analog K1156EU5, i iako je sada veliki problem kupiti ovaj mikro krug, možete pronaći mnogo dijagrama metoda proračuna posebno za K1156EU5, koji su primjenjivi na MC34063.
Ako trebate razviti novi uređaj i čini se da se MC34063 savršeno uklapa, onda biste trebali obratiti pažnju na modernije analoge, na primjer: NCP3063.
Prije nekog vremena već sam objavio recenziju u kojoj sam pokazao kako napraviti PWM stabilizator koristeći KREN5. Zatim sam spomenuo jedan od najčešćih i vjerovatno najjeftinijih DC-DC konvertorskih kontrolera. Mikrokrug MC34063.
Danas ću pokušati da upotpunim prethodnu recenziju.
Općenito, ovaj se mikro krug može smatrati zastarjelim, ali ipak uživa zasluženu popularnost. Uglavnom zbog niske cijene. I dalje ih ponekad koristim u svojim raznim zanatima.
Upravo zbog toga sam odlučio da sebi kupim stotinu ovih sitnica. Koštaju me 4 dolara, sada od istog prodavca koštaju 3,7 dolara za sto, to je samo 3,7 centi po komadu.
Možete ih naći i jeftinije, ali sam ih naručio kao komplet sa ostalim dijelovima (recenzije punjača za litijumsku bateriju i strujnog stabilizatora za baterijsku lampu). Postoji i četvrta komponenta koju sam naručio tamo, ali o tome drugi put.
Pa, vjerovatno sam vam već dosadio dugim uvodom, pa ću prijeći na recenziju.
Odmah da vas upozorim, biće dosta fotografija.
Sve je stiglo u vrećama, umotano u foliju. Takva gomila :) 
Sama mikrokola su uredno spakovana u vrećicu sa zasunom, a na nju je zalijepljen komad papira s imenom. Napisano je rukom, ali mislim da neće biti problema s prepoznavanjem natpisa. 
Ova mikrokola proizvode različiti proizvođači i također su različito označena.
MC34063
KA34063
UCC34063
itd.
Kao što vidite, mijenjaju se samo prva slova, brojevi ostaju nepromijenjeni, zbog čega se obično naziva jednostavno 34063.
Dobio sam prve, MC34063. 
Fotografija je pored iste mikruhe, ali drugog proizvođača.
Ovaj koji se razmatra izdvaja se jasnijim oznakama. 
Ne znam šta se još može vidjeti, pa ću preći na drugi dio recenzije, onaj edukativni.
DC-DC pretvarači se koriste na mnogim mjestima, sada je vjerovatno teško pronaći elektronski uređaj koji ih nema.
Postoje tri glavne šeme konverzije, sve su opisane u 34063, kao iu njegovoj primjeni, te u još jednoj.
Sva opisana kola nemaju galvansku izolaciju. Također, ako pažljivo pogledate sva tri kola, primijetit ćete da su vrlo slični i da se razlikuju po zamjeni tri komponente, induktora, diode i prekidača za napajanje.
Prvo, najčešći.
Step-down ili step-down PWM pretvarač.
Koristi se tamo gdje je potrebno smanjiti napon, i to sa maksimalnom efikasnošću.
Ulazni napon je uvijek veći od izlaznog, obično najmanje 2-3 volta; što je veća razlika, to bolje (u razumnim granicama).
U ovom slučaju, struja na ulazu je manja nego na izlazu.
Ovaj dizajn kola se često koristi na matičnim pločama, iako su tamo pretvarači obično višefazni i sa sinhronim ispravljanjem, ali suština ostaje ista, Step-Down.
U ovom krugu induktor akumulira energiju kada je ključ otvoren, a nakon što je ključ zatvoren, napon na induktoru (zbog samoindukcije) puni izlazni kondenzator 
Sljedeća shema se koristi malo rjeđe od prve.
Često se može naći u Power-bankovima, gdje napon baterije od 3-4,2 volti proizvodi stabiliziranih 5 volti.
Koristeći takav krug, možete dobiti više od 5 volti, ali se mora uzeti u obzir da što je veća razlika napona, to je pretvarač teže raditi.
Postoji i jedna ne baš prijatna karakteristika ovog rešenja: izlaz se ne može onemogućiti „softverom“. One. Baterija je uvijek povezana na izlaz preko diode. Također, u slučaju kratkog spoja, struja će biti ograničena samo unutarnjim otporom opterećenja i baterije.
Za zaštitu od ovoga koriste se osigurači ili dodatni prekidač za napajanje.
Kao i prošli put, kada je prekidač za napajanje otvoren, energija se prvo akumulira u induktoru; nakon što se ključ zatvori, struja u induktoru mijenja svoj polaritet i, zbrojena sa naponom baterije, ide na izlaz kroz diodu.
Izlazni napon takvog kola ne može biti niži od ulaznog napona umanjen za pad diode.
Struja na ulazu je veća nego na izlazu (ponekad značajno). 
Treća shema se koristi prilično rijetko, ali bilo bi pogrešno ne uzeti je u obzir.
Ovo kolo ima izlazni napon suprotnog polariteta od ulaznog.
Zove se invertni pretvarač.
U principu, ovaj krug može ili povećati ili smanjiti napon u odnosu na ulaz, ali zbog posebnosti dizajna kola, često se koristi samo za napone veće ili jednake ulazu.
Prednost ovog dizajna kola je mogućnost isključivanja izlaznog napona zatvaranjem prekidača za napajanje. I prva šema to može učiniti.
Kao iu prethodnim shemama, energija se akumulira u induktoru, a nakon zatvaranja prekidača napajanja dovodi se do opterećenja preko obrnuto spojene diode. 
Kada sam osmislio ovu recenziju, nisam znao šta bi bilo bolje izabrati kao primjer.
Bilo je opcija da se napravi step-down konvertor za PoE ili step-up konvertor za napajanje LED diode, ali je sve to nekako bilo nezanimljivo i potpuno dosadno.
Ali prije nekoliko dana nazvao me prijatelj i zamolio me da mu pomognem da riješi problem.
Bilo je potrebno postići stabilizirani izlazni napon bez obzira da li je ulaz veći ili manji od izlaznog.
One. Trebao mi je buck-boost konvertor.
Topologija ovih pretvarača se naziva (Single-ended primary-inductor converter).
Još par dobrih dokumenata o ovoj topologiji. , .
Krug ovog tipa pretvarača je znatno složeniji i sadrži dodatni kondenzator i induktor. 
Ovako sam odlučio da to uradim
Na primjer, odlučio sam napraviti pretvarač sposoban za proizvodnju stabiliziranih 12 volti kada ulaz varira od 9 do 16 volti. Istina, snaga pretvarača je mala, jer se koristi ugrađeni ključ mikrokola, ali rješenje je prilično izvodljivo.
Ako sklop učinite snažnijim, ugradite dodatni tranzistor s efektom polja, prigušnice za veću struju itd. onda takav sklop može pomoći u rješavanju problema napajanja 3,5-inčnog tvrdog diska u automobilu.
Također, takvi pretvarači mogu pomoći u rješavanju problema dobivanja, koji je već postao popularan, napona od 3,3 volta iz jedne litijumske baterije u rasponu od 3-4,2 volta.
Ali prvo, hajde da pretvorimo uslovni dijagram u principijelni dijagram. 
Nakon toga ćemo ga pretvoriti u trag; nećemo oblikovati sve na ploči. 
Pa, sljedeće ću preskočiti korake opisane u jednom od mojih tutorijala, gdje sam pokazao kako napraviti štampanu ploču.
Rezultat je bila mala ploča, dimenzije ploče su bile 28x22,5, debljina nakon zaptivanja dijelova je bila 8 mm. 
Iskopao sam razne dijelove po kući.
Imao sam gušenje u jednoj od recenzija.
Otpornici uvijek postoje.
Kondenzatori su bili djelimično prisutni i djelimično uklonjeni sa raznih uređaja.
Keramički od 10 µF uklonjen je sa starog hard diska (nalaze se i na pločama monitora), aluminijski SMD je preuzet sa starog CD-ROM-a. 
Zalemila sam maramu i ispao je uredan. Trebao sam da slikam na nekoj kutiji šibica, ali sam zaboravio. Dimenzije ploče su otprilike 2,5 puta manje od kutije šibica. 
Ploča je bliže, pokušao sam da postavim ploču čvršće, nema puno slobodnog prostora.
Otpornik od 0,25 oma formiran je u četiri paralelna otpornika od 1 oma na 2 nivoa. 
Ima dosta fotografija pa sam ih stavila pod spojler
Provjerio sam u četiri raspona, ali slučajno se ispostavilo da je u pet, nisam se opirao ovome, već sam jednostavno napravio još jednu fotografiju.
Nisam imao otpornik od 13K, morao sam ga zalemiti na 12, tako da je izlazni napon pomalo podcijenjen.
Ali pošto sam ploču napravio samo da testiram mikrokolo (to jest, sama ova ploča za mene više nema nikakvu vrijednost) i da napišem recenziju, nisam se trudio.
Opterećenje je bila žarulja sa žarnom niti, struja opterećenja je bila oko 225mA
Ulaz 9 volti, izlaz 11,45 
Ulaz je 11 volti, a izlaz je 11,44. 
Ulaz je 13 volti, a izlaz je i dalje isti 11,44 
Ulaz je 15 volti, a izlaz je opet 11,44. :) 
Nakon toga sam razmišljao da ga završim, ali pošto je dijagram ukazivao na raspon do 16 Volti, odlučio sam provjeriti na 16.
Na ulazu 16.28, na izlazu 11.44 
Pošto sam nabavio digitalni osciloskop, odlučio sam da snimim oscilograme.
Sakrio sam ih i ispod spojlera, jer ih ima dosta
Ovo je naravno igračka, snaga pretvarača je smiješna, iako korisna.
Ali pokupio sam još nekoliko za prijatelja na Aliexpressu.
Možda će nekome biti od koristi. 
- 20.09.2014
Okidač je uređaj sa dva stabilna ravnotežna stanja, dizajniran za snimanje i pohranjivanje informacija. Flip-flop može pohraniti 1 bit podataka. Simbol Okidač ima oblik pravougaonika, unutar kojeg je upisano slovo T. Ulazni signali su povezani lijevo od slike pravougaonika. Oznake signalnih ulaza upisuju se u dodatno polje na lijevoj strani pravokutnika. ...
- 21.09.2014
Jednociklični izlazni stepen cijevnog pojačala sadrži minimum dijelova i lako se sklapa i podešava. Pentode u izlaznom stepenu mogu se koristiti samo u ultra-linearnom, triodnom ili normalnom modusu. Kod triodnog priključka, zaštitna mreža je povezana sa anodom preko otpornika od 100...1000 Ohma. U ultralinearnoj vezi, kaskada je pokrivena OS duž zaštitne mreže, što smanjuje ...
- 04.05.2015
Na slici je prikazan dijagram jednostavnog infracrvenog daljinskog upravljača i prijemnika čiji je izvršni element relej. Zbog jednostavnosti sklopa daljinskog upravljanja, uređaj može izvršiti samo dvije radnje: uključiti relej i isključiti ga otpuštanjem tipke S1, što može biti dovoljno za određene svrhe (garažna vrata, otvaranje elektromagnetne brave itd.). ). Postavljanje kola je veoma...
- 05.10.2014
Kolo je napravljeno pomoću dvostrukog op-pojačala TL072. Na A1.1 je napravljeno pretpojačalo sa koeficijentom. pojačanje datim omjerom R2\R3. R1 je kontrola jačine zvuka. Operativno pojačalo A1.2 ima aktivnu tropojasnu kontrolu tona mosta. Podešavanje se vrši pomoću varijabilnih otpornika R7R8R9. Coef. prijenos ovog čvora 1. Napunjeno preliminarno ULF napajanje može biti od ±4V do ±15V Literatura...
Vrlo često se postavlja pitanje kako dobiti napon potreban za strujni krug, koji ima izvor sa drugačijim naponom od potrebnog. Takvi zadaci su podijeljeni u dva: kada: trebate smanjiti ili povećati napon na zadanu vrijednost. Ovaj članak će razmotriti prvu opciju.
U pravilu možete koristiti linearni stabilizator, ali će imati velike gubitke snage, jer pretvoriće razliku u naponu u toplotu. Tu u pomoć priskaču impulsni pretvarači. Predstavljamo Vašoj pažnji jednostavan i kompaktan pretvarač baziran na MC34063.
Ovaj čip je vrlo svestran, može implementirati buck, boost i inverting pretvarače sa maksimalnom internom strujom do 1.5A. Ali ovaj članak govori samo o postupnom pretvaraču, o ostalom će se raspravljati kasnije.
Dimenzije dobijenog pretvarača su 21x17x11 mm. Takve dimenzije su dobijene zahvaljujući zajedničkom korištenju olovnih i SMD dijelova. Konverter sadrži samo 9 delova.
Dijelovi u kolu su dizajnirani za 5V sa ograničenjem struje od 500mA, sa talasima od 43kHz i 3mV. Ulazni napon može biti od 7 do 40 volti.
Otpornički djelitelj na R2 i R3 odgovoran je za izlazni napon; ako ih zamijenite rezistorskim otpornikom od oko 10 kOhm, tada možete postaviti potrebni izlazni napon. Otpornik R1 je odgovoran za ograničavanje struje. Kondenzator C1 i kalem L1 su odgovorni za frekvenciju talasanja, a kondenzator C3 je odgovoran za nivo talasanja. Dioda se može zamijeniti sa 1N5818 ili 1N5820. Za izračunavanje parametara kola postoji poseban kalkulator - http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml, gde samo treba da podesite potrebne parametre, može da izračuna i kola i parametre dva tipovi pretvarača nisu uzeti u obzir.
Izrađene su 2 štampane ploče: na lijevoj strani - sa razdjelnikom napona na djelitelju napona od dva otpornika standardne veličine 0805, na desnoj - sa varijabilnim otpornikom 3329H-682 6,8 kOhm. Čip MC34063 je u DIP paketu, ispod njega su dva čip tantal kondenzatora standardne veličine - D. Kondenzator C1 je standardne veličine 0805, izlazna dioda, otpornik za ograničavanje struje R1 - pola vata, pri malim strujama, manjim od 400 mA, možete ugraditi otpornik manje snage. Induktivnost CW68 22uH, 960mA.
Talasni oblici talasa, R granica = 0,3 Ohm
Ovi oscilogrami pokazuju talase: lijevo - bez opterećenja, desno - sa opterećenjem u obliku mobilnog telefona, ograničavajući otpornik od 0,3 Ohma, ispod sa istim opterećenjem, ali ograničavajući otpornik od 0,2 Ohma.
Talasni oblik talasa, R granica = 0,2 Ohm
Preuzete karakteristike (nisu izmjereni svi parametri), sa ulaznim naponom od 8,2 V.
Ovaj adapter je napravljen za punjenje mobilnog telefona i napajanje digitalnih kola tokom putovanja.
U članku je prikazana ploča s promjenjivim otpornikom kao djelitelj napona, ja ću joj dodati odgovarajući krug, razlika od prvog kruga je samo u razdjelniku.