Danas se pojavilo mnogo stabilizatora struje LED dioda mikro krugova, ali svi su oni, u pravilu, prilično skupi. A budući da je potreba za takvim stabilizatorima zbog širenja LED dioda velike snage velika, moramo tražiti opcije kako ih učiniti jeftinijima.
Ovdje nudimo drugu verziju stabilizatora temeljenu na uobičajenom i jeftinom čipu stabilizatora ključa MC34063. Predložena inačica razlikuje se od već poznatih stabilizatorskih krugova na ovom mikrokrugu svojim malo nestandardnim uključivanjem, što omogućuje povećanje radne frekvencije i osiguranje stabilnosti čak i pri niskim vrijednostima induktiviteta induktiviteta i izlaznog kondenzatorskog kapaciteta.
Značajke mikro kruga - PWM ili PWM?
Posebnost mikro kruga je da je i PWM i relej! Štoviše, sami možete odabrati što će to biti.
Dokument AN920-D, koji detaljnije opisuje ovaj mikro krug, kaže otprilike sljedeće (vidi funkcionalni dijagram mikro kruga na slici 2).
Tijekom punjenja vremenskog kondenzatora, na jednom ulazu logičkog elementa "I" koji upravlja okidačem postavlja se logički jedan. Ako je izlazni napon stabilizatora niži od nazivnog (na ulazu s naponom praga od 1,25 V), tada se na drugom ulazu istog elementa postavlja i logički. U ovom slučaju također je postavljena logička jedinica na izlazu elementa i na ulazu “S” okidača postavljena je (aktivna razina na ulazu “S” je logička 1) i na njegovom izlazu “Q ” pojavljuje se logična, otvarajući ključne tranzistore.
Kada napon na kondenzatoru za podešavanje frekvencije dosegne gornji prag, počinje se prazniti, a na prvom ulazu logičkog elementa "I" pojavljuje se logička nula. Ista razina se dovodi na reset ulaz okidača (aktivna razina na "R" ulazu je logička 0) i resetira 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 strujni komparator, koji je funkcionalno povezan s glavnim oscilatorom (kojim upravlja ulaz 7 mikro kruga). Ali izlaz komparatora napona (kojim upravlja ulaz 5) nema takve "privilegije".
Ispada da u svakom ciklusu komparator struje može i otvoriti ključne tranzistore i zatvoriti ih, ako, naravno, komparator napona to dopušta. Ali sam komparator napona može izdati samo dopuštenje ili zabranu otvaranja, što se može obraditi tek u sljedećem ciklusu.
Slijedi da ako kratko spojite ulaz komparatora struje (pinovi 6 i 7) i kontrolirate samo komparator napona (pin 5), tada se ključni tranzistori otvaraju i ostaju otvoreni do kraja ciklusa punjenja kondenzatora. , čak i ako napon na ulazu komparatora premaši prag. I tek kada se kondenzator počne prazniti, generator će zatvoriti tranzistore. U ovom načinu rada, snaga koja se dovodi opterećenju može se dozirati samo frekvencijom glavnog oscilatora, budući da su ključni tranzistori, iako su prisilno zatvoreni, samo vrijeme reda veličine 0,3-0,5 μs na bilo kojoj vrijednosti frekvencije. I ovaj način je sličniji PFM - pulsnoj frekvencijskoj modulaciji, koja pripada relejnom tipu regulacije.
Ako, naprotiv, kratko spojite ulaz komparatora napona s kućištem, eliminirajući ga iz rada, i kontrolirate samo ulaz komparatora struje (pin 7), tada će glavni oscilator otvoriti ključne tranzistore i zatvoren na naredbu tekućeg komparatora u svakom ciklusu! To jest, u nedostatku opterećenja, kada trenutni komparator ne radi, tranzistori se otvaraju dugo i zatvaraju kratko vrijeme. Kada su preopterećeni, naprotiv, otvaraju se i odmah zatvaraju dugo vremena na naredbu trenutnog komparatora. Pri nekim prosječnim vrijednostima struje opterećenja, ključeve otvara generator, a nakon nekog vremena, nakon aktiviranja strujnog komparatora, zatvaraju se. Dakle, u ovom načinu rada, snaga u opterećenju regulirana je trajanjem otvorenog stanja tranzistora - to jest punim PWM-om.
Može se tvrditi da ovo 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 kada se mijenja napon napajanja objašnjava se izravnom vezom strujnog komparatora s glavnim oscilatorom.
Kada se oba komparatora koriste istovremeno (u klasičnom strujnom krugu), sve radi potpuno isto, a ključni mod ili PWM se uključuje ovisno o tome koji se komparator trenutno aktivira: kada postoji prenapon - ključni (PWM) , a kada postoji preopterećenje na struji - PWM
Možete potpuno eliminirati komparator napona iz rada kratkim spojem 5. pina mikro kruga na kućište, a također stabilizirati napon pomoću PWM-a instaliranjem dodatnog tranzistora. Ova je opcija prikazana na slici 1.
Sl. 1
Stabilizacija napona u ovom krugu provodi se promjenom napona na ulazu strujnog komparatora. Referentni napon je napon praga gejta tranzistora s efektom polja VT1. Izlazni napon stabilizatora proporcionalan je umnošku napona praga tranzistora i koeficijenta dijeljenja otpornog razdjelnika Rd1, Rd2 i izračunava se formulom:
Uout=Up(1+Rd2/Rd1), gdje je
Gore – Napon praga VT1 (1,7…2V).
Stabilizacija struje i dalje ovisi o otporu otpornika R2.
Princip rada stabilizatora struje.
MC34063 čip ima dva ulaza koji se mogu koristiti za stabilizaciju struje.
Jedan ulaz ima napon praga od 1,25 V (5. pin ms), što nije korisno za prilično snažne LED diode zbog gubitaka snage. Na primjer, pri struji od 700mA (za LED od 3W), imamo gubitke na otporniku strujnog senzora od 1,25*0,7A=0,875W. Samo iz tog razloga, teoretska učinkovitost pretvarača ne može biti veća od 3W/(3W+0,875W)=77%. Pravi je 60%...70%, što je usporedivo s linearnim stabilizatorima ili jednostavno otpornicima za ograničavanje struje.
Drugi ulaz mikro kruga ima napon praga od 0,3 V (7. pin ms), a dizajniran je za zaštitu ugrađenog tranzistora od prekomjerne struje.
Obično se ovaj mikro krug koristi na ovaj način: ulaz s pragom od 1,25 V - za stabilizaciju napona ili struje, i ulaz s pragom od 0,3 V - za zaštitu mikro kruga od preopterećenja.
Ponekad se instalira dodatno op-amp za pojačavanje napona iz trenutnog senzora, ali nećemo uzeti u obzir ovu opciju zbog gubitka atraktivne jednostavnosti kruga i povećanja cijene stabilizatora. Bit će lakše uzeti drugi mikro krug...
U ovoj se opciji predlaže korištenje ulaza s pragom napona od 0,3 V za stabilizaciju struje, a drugi jednostavno isključite s naponom od 1,25 V.
Ispada da je shema vrlo jednostavna. Radi lakše percepcije, prikazane su funkcionalne jedinice samog mikro kruga (slika 2). 
sl.2
Namjena i izbor elemenata sklopa.
Dioda D s prigušnicom L— elementi bilo kojeg pulsnog stabilizatora izračunavaju se za potrebnu struju opterećenja odnosno kontinuirani način struje induktora.
Kondenzatori Cja i Co– blokada na ulazu i izlazu. Izlazni kondenzator Co nije fundamentalno neophodan zbog malih valova struje opterećenja, posebno pri velikim vrijednostima induktiviteta induktiviteta; stoga je nacrtan kao točkasta linija i možda neće biti prisutan u stvarnom krugu.
Kondenzator CT– podešavanje frekvencije. Također nije temeljno neophodan element, pa je prikazan točkastom linijom.
Liste podataka za mikrokrug pokazuju maksimalnu radnu frekvenciju od 100 KHz, tablični parametri pokazuju prosječnu vrijednost od 33 KHz, a grafikoni koji prikazuju ovisnost trajanja otvorenog i zatvorenog stanja sklopke o kapacitetu frekvencije- kondenzator za podešavanje pokazuju minimalne vrijednosti od 2 μs odnosno 0,3 μs (s kapacitetom od 10 pF).
Ispada da ako uzmemo posljednje vrijednosti, onda je period 2μs+0.3μs=2.3μs, a to je frekvencija od 435KHz.
Ako uzmemo u obzir načelo rada mikro kruga - okidač postavljen impulsom glavnog oscilatora i resetiran strujnim komparatorom, ispada da je ovaj ms logičan, a logika ima radnu frekvenciju od najmanje nekoliko MHz. Ispada da će performanse biti ograničene samo karakteristikama brzine ključnog tranzistora. A ako ne radi na frekvenciji od 400 KHz, tada bi fronte s padom impulsa bile odgođene, a učinkovitost bi bila vrlo niska zbog dinamičkih gubitaka. Međutim, praksa je pokazala da se mikro krugovi različitih proizvođača dobro pokreću i uopće rade bez kondenzatora za podešavanje frekvencije. I to je omogućilo povećanje radne frekvencije što je više moguće - do 200 KHz - 400 KHz, ovisno o vrsti mikro kruga i njegovom proizvođaču. Ključni tranzistori mikro kruga dobro održavaju takve frekvencije, budući da porast pulsa ne prelazi 0,1 μs, a vrijeme pada ne prelazi 0,12 μs pri radnoj frekvenciji od 380 KHz. Stoga su čak i pri tako povišenim frekvencijama dinamički gubici u tranzistorima prilično mali, a glavni gubici i zagrijavanje određeni su povećanim naponom zasićenja ključnog tranzistora (0,5...1V).
Otpornik Rb ograničava baznu struju ugrađenog ključnog tranzistora. Uključivanje ovog otpornika prikazanog na dijagramu omogućuje vam smanjenje raspršene snage na njemu i povećanje učinkovitosti stabilizatora. Pad napona na otporniku Rb jednak je razlici između napona napajanja, napona opterećenja i pada napona na mikrokrugu (0,9-2V).
Na primjer, sa serijskim lancem od 3 LED diode s ukupnim padom napona od 9 ... 10 V i napajanjem iz baterije (12-14 V), pad napona na otporniku Rb ne prelazi 4 V.
Zbog toga su gubici na otporniku Rb nekoliko puta manji u usporedbi s tipičnim spojem, kada je otpornik spojen između 8. pina ms i napona napajanja.
Treba imati na umu da je ili dodatni otpornik Rb već instaliran unutar mikro kruga, ili je povećan otpor same strukture ključa, ili je struktura ključa dizajnirana kao izvor struje. To proizlazi iz grafikona ovisnosti napona zasićenja strukture (između pinova 8 i 2) o naponu napajanja pri različitim otporima graničnog otpornika Rb (slika 3).
sl.3
Kao rezultat toga, u nekim slučajevima (kada je razlika između napona napajanja i opterećenja mala ili se gubici mogu prenijeti s otpornika Rb na mikro krug), otpornik Rb se može izostaviti, izravno spajajući pin 8 mikro kruga ili na izlaz ili na napon napajanja.
A kada ukupna učinkovitost stabilizatora nije osobito važna, možete međusobno spojiti pinove 8 i 1 mikro kruga. U tom slučaju, učinkovitost se može smanjiti za 3-10%, ovisno o struji opterećenja.
Kod odabira vrijednosti otpornika Rb morate napraviti kompromis. Što je manji otpor, to je niži početni napon napajanja, počinje način stabilizacije struje opterećenja, ali u isto vrijeme gubici na ovom otporniku rastu u velikom rasponu promjena napona napajanja. Kao rezultat toga, učinkovitost stabilizatora se smanjuje s povećanjem napona napajanja.
Sljedeći grafikon (slika 4), kao primjer, prikazuje ovisnost struje opterećenja o naponu napajanja pri dvije različite vrijednosti otpornika Rb - 24 Ohma i 200 Ohma. Jasno se vidi da s otpornikom od 200 Ohma stabilizacija nestaje pri naponu napajanja ispod 14 V (zbog nedovoljne bazne struje ključnog tranzistora). S otpornikom od 24 Ohma stabilizacija nestaje pri naponu od 11,5 V.
sl.4
Stoga je potrebno pažljivo izračunati otpor otpornika Rb za postizanje stabilizacije u potrebnom rasponu napona napajanja. Osobito s baterijskim napajanjem, kada je taj raspon mali i iznosi samo nekoliko volti.
Otpornik Rsc je senzor struje opterećenja. Izračun ovog otpornika nema posebnih značajki. Treba samo uzeti u obzir da se referentni napon strujnog ulaza mikro kruga razlikuje od različitih proizvođača. Donja tablica prikazuje stvarne izmjerene vrijednosti referentnog napona nekih mikro krugova.
| Čip |
Proizvođač |
U referenca (V) |
| MC34063ACD | STMicroelectronics | |
| MC34063EBD | STMicroelectronics | |
| GS34063S | Globaltech Semiconductor | |
| SP34063A | Korporacija Sipex | |
| MC34063A | Motorola | |
| AP34063N8 | Analogna tehnologija | |
| AP34063A | Anachip | |
| MC34063A | Fairchild |
Statistički podaci o vrijednosti referentnog napona su mali, tako da navedene vrijednosti ne treba smatrati standardom. Samo trebate imati na umu da se stvarna vrijednost referentnog napona može uvelike razlikovati od vrijednosti navedene u podatkovnoj tablici.
Tako veliki raspon u referentnom naponu očito je uzrokovan svrhom strujnog ulaza - ne stabilizacija struje opterećenja, već zaštita od preopterećenja. Unatoč tome, točnost održavanja struje opterećenja u gornjoj verziji je prilično dobra.
O održivosti.
MC34063 čip nema mogućnost uvođenja korekcije u OS krug. U početku se stabilnost postiže povećanjem vrijednosti induktiviteta induktiviteta L i, posebno, kapaciteta izlaznog kondenzatora Co. U ovom slučaju nastaje određeni paradoks - kada se radi na višim frekvencijama, potrebne pulsacije napona i struje opterećenja mogu se dobiti s malim induktivitetom i kapacitetom filtarskih elemenata, ali se u isto vrijeme krug može pobuditi, pa je potrebno ugraditi veliki induktivitet i (ili) veliki kapacitet. Kao rezultat toga, dimenzije stabilizatora su precijenjene.
Dodatni paradoks je da za opadajuće prekidačke stabilizatore, izlazni kondenzator nije fundamentalno neophodan element. Potrebna razina valovitosti struje (napona) može se postići jednom prigušnicom.
Dobru stabilnost stabilizatora pri traženim ili smanjenim vrijednostima induktiviteta i, posebno, izlaznog filtarskog kapaciteta možete postići ugradnjom dodatnog RC korekcijskog kruga Rf i Cf, kao što je prikazano na slici 2.
Praksa je pokazala da optimalna vrijednost vremenske konstante ovog lanca ne smije biti manja od 1KOhm*uF. Vrijednosti parametara lanca kao što su otpornik od 10 KΩ i kondenzator od 0,1 μF mogu se smatrati prilično prikladnim.
S takvim ispravnim krugom, stabilizator radi stabilno u cijelom rasponu napona napajanja, s niskim vrijednostima induktiviteta (jedinice μH) i kapacitivnosti (jedinice i frakcije μF) izlaznog filtra ili bez izlaznog kondenzatora uopće.
PWM način rada igra važnu ulogu u stabilnosti kada se koristi za stabilizaciju trenutnog ulaza mikro kruga.
Korekcija je omogućila nekim mikrosklopovima koji prije uopće nisu htjeli raditi normalno da rade na višim frekvencijama.
Na primjer, sljedeći grafikon prikazuje ovisnost radne frekvencije o naponu napajanja za mikro krug MC34063ACD tvrtke STMicroelectronics s kapacitetom kondenzatora za podešavanje frekvencije od 100 pF.
sl.5
Kao što se može vidjeti iz grafikona, bez korekcije ovaj mikro krug nije htio raditi na višim frekvencijama čak ni s malim kapacitetom kondenzatora za podešavanje frekvencije. Promjena kapaciteta od nule do nekoliko stotina pF nije bitno utjecala na frekvenciju, a njegova maksimalna vrijednost jedva doseže 100 KHz.
Nakon uvođenja RfCf korekcijskog lanca, ovaj isti mikro krug (kao i drugi slični) počeo je raditi na frekvencijama do gotovo 300 KHz.
Gornja se ovisnost možda može smatrati tipičnom za većinu mikrosklopova, iako mikrosklopovi nekih tvrtki rade na višim frekvencijama bez korekcije, a uvođenje korekcije omogućilo im je dobivanje radne frekvencije od 400 KHz pri naponu napajanja od 12. .14V.
Sljedeći grafikon prikazuje rad stabilizatora bez korekcije (slika 6).
sl.6
Grafikon prikazuje ovisnosti potrošene struje (Ip), struje opterećenja (In) i izlazne struje kratkog spoja (Isc) o naponu napajanja za dvije vrijednosti izlaznog kapaciteta kondenzatora (Co) - 10 µF i 220 µF.
Jasno se vidi da se povećanjem kapaciteta izlaznog kondenzatora povećava stabilnost stabilizatora - izlomljene krivulje pri kapacitetu od 10 μF uzrokovane su samouzbudom. Kod napona napajanja do 16V nema pobude, javlja se kod 16-18V. Tada dolazi do neke vrste promjene načina rada i pri naponu od 24 V pojavljuje se drugi kink. Pritom se mijenja radna frekvencija, što je vidljivo i na prethodnom grafikonu (slika 5) ovisnosti radne frekvencije o naponu napajanja (oba grafikona su dobivena istovremeno pri ispitivanju jednog primjerka stabilizatora).
Povećanje kapaciteta izlaznog kondenzatora na 220 µF ili više povećava stabilnost, posebno pri niskim naponima napajanja. Ali to ne eliminira uzbuđenje. Više ili manje stabilan rad stabilizatora može se postići s kapacitetom izlaznog kondenzatora od najmanje 1000 µF.
U ovom slučaju, induktivitet induktiviteta ima vrlo mali utjecaj na ukupnu sliku, iako je očito da povećanje induktiviteta povećava stabilnost.
Promjene radne frekvencije utječu na stabilnost struje opterećenja, što je također vidljivo na grafu. 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 baterije.
Uvođenje RfCf korekcijskog lanca radikalno mijenja rad stabilizatora.
Sljedeći grafikon prikazuje rad istog stabilizatora, ali s RfCf lancem korekcije.
sl.7
Jasno je vidljivo da je stabilizator počeo raditi kako treba za stabilizator struje - struja opterećenja i struje kratkog spoja gotovo su jednake i konstantne u cijelom rasponu napona napajanja. U ovom slučaju, izlazni kondenzator općenito je prestao utjecati na rad stabilizatora. Sada kapacitet izlaznog kondenzatora utječe samo na razinu valovitosti struje i napona opterećenja, au mnogim slučajevima kondenzator se uopće ne može instalirati.
U nastavku, kao primjer, dane su vrijednosti valovitosti struje opterećenja pri različitim kapacitetima izlaznog kondenzatora Co. LED diode su spojene 3 u seriju u 10 paralelnih grupa (30 kom.). Napon napajanja - 12V. Prigušnica 47 µH.
Bez kondenzatora: struja opterećenja 226mA +-65mA ili 22,6mA +-6,5mA po LED diodi.
S kondenzatorom od 0,33uF: 226mA +-25mA ili 22,6mA +-2,5mA po LED-u.
S kondenzatorom od 1,5uF: 226mA +-5mA ili 22,6mA +-0,5mA po LED-u.
S kondenzatorom od 10uF: 226mA +-2,5mA ili 22,6mA +-0,25mA po LED-u.
Naime, bez kondenzatora, uz ukupnu struju opterećenja od 226 mA, valovitost struje opterećenja iznosila je 65 mA, što u smislu jedne LED diode 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 oštro smanjuje valovitost struje. U isto vrijeme, povećanje kapaciteta s 1 µF na 10 µF već ima mali učinak na razinu valovitosti.
Svi su kondenzatori bili keramički, budući da konvencionalni elektroliti ili tantal ne daju ni približno razine valovitosti.
Ispada 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 valovitost više ne smanjuje značajno u usporedbi s 1 µF.
Ako uzmete induktor s većom induktivnošću, tada možete bez kondenzatora čak i pri velikim strujama opterećenja i (ili) visokim naponima napajanja.
Valovitost ulaznog napona s napajanjem od 12 V i kapacitetom ulaznog kondenzatora Ci 10 μF ne prelazi 100 mV.
Mogućnosti napajanja mikro kruga.
Mikro krug MC34063 normalno radi na naponu napajanja od 3 V do 40 V prema podatkovnim tablicama (MS od STM - do 50 V) i do 45 V u stvarnosti, osiguravajući struju opterećenja do 1 A za paket DIP-8 i do 0,75 A za paket SO-8. Kombinacijom serijskog i paralelnog spajanja LED dioda možete izgraditi svjetiljku izlazne snage od 3V*20mA=60mW do 40V*0,75...1A=30...40W.
Uzimajući u obzir napon zasićenja ključnog tranzistora (0,5...0,8V) i dopuštenu snagu od 1,2W raspršenu kućištem mikro kruga, struja opterećenja može se povećati do 1,2W/0,8V=1,5A za DIP -8 paket i do 1A za SO-8 paket.
Međutim, u ovom slučaju potreban je dobar hladnjak, inače zaštita od pregrijavanja ugrađena u čip neće dopustiti rad pri takvoj struji.
Standardno DIP lemljenje tijela mikro kruga u ploču ne osigurava potrebno hlađenje pri maksimalnim strujama. Potrebno je oblikovati pinove DIP kućišta za SMD verziju, uklanjajući tanke krajeve pinova. Preostali široki dio pinova je savijen u ravnini s bazom kućišta i tek tada zalemljen na ploču. Korisno je postaviti tiskanu pločicu tako da postoji široko područje ispod tijela mikro kruga, a prije ugradnje mikro kruga potrebno je nanijeti malo toplinske vodljive paste na njegovu bazu.
Zbog kratkih i širokih pinova, kao i zbog čvrstog prianjanja kućišta na bakreni poligon tiskane pločice, toplinski otpor tijela mikro kruga je smanjen i moći će raspršiti nešto više energije.
Za kućište SO-8 pomaže ugradnja dodatnog radijatora u obliku ploče ili drugog profila izravno na vrh kućišta.
S jedne strane, takvi pokušaji povećanja moći izgledaju čudno. Uostalom, možete jednostavno prijeći na drugi, snažniji mikro krug ili instalirati vanjski tranzistor. A pri strujama opterećenja većim od 1,5 A to će biti jedino prava odluka. Međutim, kada je potrebna struja opterećenja od 1,3 A, možete jednostavno poboljšati odvođenje topline i pokušati koristiti jeftiniju i jednostavniju opciju na MC34063 čipu.
Maksimalna učinkovitost dobivena u ovoj verziji stabilizatora ne prelazi 90%. Daljnje povećanje učinkovitosti sprječava 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, mikro krug u paketu SO-8 zagrijava se do 100 stupnjeva pri struji opterećenja od 1 A i, bez dodatnog hladnjaka, ciklički se isključuje ugrađenom zaštitom od pregrijavanja. Pri strujama do 0,5A...0,7A mikrokrug je malo topao, a kod struja 0,3...0,4A uopće se ne zagrijava.
Pri većim strujama opterećenja radna se frekvencija može smanjiti. U ovom slučaju, dinamički gubici ključnog tranzistora značajno su smanjeni. Ukupni gubitak snage i zagrijavanje kućišta su smanjeni.
Vanjski elementi koji utječu na učinkovitost stabilizatora su dioda D, prigušnica L i otpornici Rsc i Rb. Stoga diodu treba odabrati s niskim prednjim naponom (Schottky dioda), a induktor treba odabrati sa što manjim otporom namota.
Možete smanjiti gubitke na otporniku Rsc smanjenjem napona praga odabirom mikro kruga odgovarajućeg proizvođača. O tome je već bilo riječi ranije (vidi tablicu na početku).
Druga opcija za smanjenje gubitaka na otporniku Rsc je uvođenje dodatnog prednapona konstantne struje otpornika Rf (ovo će biti detaljnije prikazano u nastavku konkretan primjer stabilizator).
Otpornik Rb treba pažljivo izračunati, pokušavajući ga uzeti sa što većim otporom. Kada se napon napajanja mijenja u velikim granicama, bolje je zamijeniti otpornik Rb s 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 mikro krugu.
Budući da se konstantni napon dovodi na strujni ulaz mikro kruga, proporcionalan samo struji opterećenja, a ne, kao obično, impulsni napon proporcionalan struji ključnog tranzistora (zbroj struja opterećenja i izlaznog kondenzatora) , induktivitet induktora više ne utječe na stabilnost rada, budući da prestaje biti lanac korekcije elementa (njegovu ulogu igra lanac RfCf). O vrijednosti induktiviteta ovisi samo amplituda struje ključnog tranzistora i valovitost struje opterećenja. A budući da su radne frekvencije relativno visoke, čak i s niskim vrijednostima induktiviteta, valovitost struje opterećenja je mala.
Međutim, zbog relativno male snage ključnog tranzistora ugrađenog u mikrokrug, induktivitet induktora ne bi trebao biti znatno smanjen, jer to povećava vršnu struju tranzistora, dok njegova prosječna vrijednost ostaje ista, a napon zasićenja raste. Zbog toga se povećavaju gubici na tranzistoru i smanjuje se ukupna učinkovitost.
Istina, ne dramatično – za nekoliko postotaka. Na primjer, zamjena induktora s 12 µH na 100 µH omogućila je povećanje učinkovitosti jednog od stabilizatora s 86% na 90%.
S druge strane, to omogućuje, čak i pri niskim strujama opterećenja, odabir prigušnice s niskim induktivitetom, pazeći da amplituda struje ključnog tranzistora ne prelazi maksimalnu vrijednost dopuštenu za mikro krug, 1,5 A.
Na primjer, uz struju opterećenja od 0,2 A s naponom od 9...10V, naponom napajanja od 12...15V i radnom frekvencijom od 300KHz, potrebna je prigušnica s induktivitetom od 53µH. U ovom slučaju, impulsna struja ključnog tranzistora mikro kruga ne prelazi 0,3 A. Ako smanjimo induktivitet induktora na 4 μH, tada će pri istoj prosječnoj struji pulsna struja ključnog tranzistora porasti do granične vrijednosti (1,5A). Istina, učinkovitost stabilizatora će se smanjiti zbog povećanih dinamičkih gubitaka. Ali možda će u nekim slučajevima biti prihvatljivo žrtvovati učinkovitost, ali koristiti induktor male veličine s malim induktivitetom.
Povećanje induktiviteta induktora također vam omogućuje povećanje maksimalna struja opterećenje do maksimalne vrijednosti struje ključnog tranzistora mikro kruga (1,5 A).
Kako se induktivitet induktiviteta povećava, trenutni oblik sklopnog tranzistora mijenja se od potpuno trokutastog do potpuno pravokutnog. A budući da je površina pravokutnika 2 puta veća od površine trokuta (s istom visinom i bazom), prosječna vrijednost struje tranzistora (i opterećenja) može se povećati 2 puta uz konstantu amplituda strujnih impulsa.
To jest, s trokutastim oblikom impulsa s amplitudom od 1,5 A, prosječna struja tranzistora i opterećenja je:
gdje je k maksimalni radni ciklus impulsa jednak 0,9 za dati mikro krug.
Kao rezultat toga, maksimalna struja opterećenja ne prelazi:
In=1,5A/2*0,9=0,675A.
A svako povećanje struje opterećenja iznad ove vrijednosti podrazumijeva prekoračenje maksimalne struje ključnog tranzistora mikro kruga.
Stoga sve podatkovne tablice za ovaj mikro krug pokazuju maksimalnu struju opterećenja od 0,75 A.
Povećanjem induktiviteta induktora tako da struja tranzistora postane pravokutna, možemo ukloniti dva iz formule za maksimalnu struju i dobiti:
In=1,5A*k=1,5A*0,9=1,35A.
Treba uzeti u obzir da se uz značajno povećanje induktiviteta induktora njegove dimenzije također malo povećavaju. Međutim, ponekad se ispostavi da je lakše i jeftinije povećati struju opterećenja povećanjem veličine induktora nego ugradnjom dodatnog snažnog tranzistora.
Naravno, s potrebnim strujama opterećenja većim od 1,5 A, nema načina za ugradnju dodatnog tranzistora (ili drugog mikro kruga kontrolera), a ako se suočite s izborom: struja opterećenja od 1,4 A ili drugi mikro krug, onda treba prvo pokušati riješiti problem povećanjem induktiviteta povećanjem veličine leptira.
Liste podataka za čip pokazuju da maksimalni radni ciklus ne prelazi 6/7 = 0,857. U stvarnosti, vrijednosti od gotovo 0,9 dobivaju se čak i pri 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.
Zanimljivo radi stabilizator kada su struje opterećenja niže od nazivnih, uzrokovane padom napona napajanja ispod navedenog - učinkovitost je najmanje 95%...
Budući da se PWM ne provodi na klasičan način (potpuna kontrola glavnog oscilatora), već na "relejni" način, pomoću okidača (start generatorom, reset komparatorom), tada pri struji ispod nazivne, moguća je situacija kada se ključni tranzistor prestane zatvarati. Razlika između napona napajanja i opterećenja svodi se na napon zasićenja sklopnog 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 načinu rada, učinkovitost 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), krug je nastavio raditi (iako na frekvenciji smanjenoj za pola) s učinkovitošću od 95%.
Parametri struje i napona za ovaj slučaj bit će naznačeni u nastavku kada se razmatraju praktični krugovi stabilizatora.
Praktične opcije stabilizatora.
Neće biti mnogo opcija, od najjednostavnijeg, ponavljanja klasične opcije prema dizajnu kruga, oni ne dopuštaju ni podizanje radne frekvencije ili struje, niti povećanje učinkovitosti, niti postizanje dobre stabilnosti. Stoga je najoptimalnija opcija ona, 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.
sl.8
Jedna od značajki je da je nakon uklanjanja struje izlaznog kondenzatora (C3) iz OS kruga postalo moguće smanjiti induktivitet induktora. Za test je uzeta stara kućna prigušnica na šipku DM-3 s 12 μH. Kao što vidite, karakteristike kruga pokazale su se prilično dobrima.
Želja za povećanjem učinkovitosti dovela je do sklopa prikazanog na sl. 9
Sl.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 iznos napona na opterećenju. S istom strujom kroz njega, oslobođena snaga se smanjila s 0,5 W na 0,15 W.
Istodobno je povećan induktivitet induktora, što također povećava učinkovitost stabilizatora. Kao rezultat, učinkovitost se povećala za nekoliko posto. Specifični brojevi prikazani su na dijagramu.
Još jedna karakteristična značajka posljednje dvije sheme. Krug na slici 8 ima vrlo dobru stabilnost struje opterećenja kada se mijenja napon napajanja, ali je učinkovitost prilično niska. Krug na slici 9, naprotiv, ima prilično visoku učinkovitost, ali je trenutna stabilnost loša - kada se napon napajanja promijeni s 12V na 15V, struja opterećenja raste s 0,27A na 0,3A.
To je uzrokovano pogrešnim odabirom otpornika R1, kao što je ranije spomenuto (vidi sliku 4). Budući da povećani otpor R1, smanjujući stabilnost struje opterećenja, povećava učinkovitost, u nekim slučajevima to se može koristiti. Na primjer, s baterijskim napajanjem, kada su granice promjene napona male, a visoka učinkovitost je relevantnija.
Treba primijetiti određeni obrazac.
Proizvedeno je dosta stabilizatora (gotovo svi su korišteni za zamjenu žarulja sa žarnom niti LED svjetiljkama u unutrašnjosti automobila), a dok su stabilizatori bili potrebni s vremena na vrijeme, mikrosklopovi su uzeti s neispravnih ploča mrežnih "Hubova" 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 tvrtke Globaltech Semiconductor, koji nikako nije htio raditi na visokim frekvencijama.
Zatim je kupljeno nekoliko mikro krugova MC34063ACD i MC34063EBD od STMicroelectronics, koji su pokazali još gore rezultate - nisu radili na višim frekvencijama, loša stabilnost, visok napon strujne podrške komparatora (0,45-0,5 V), loša stabilizacija struje opterećenja s dobrim učinkovitost ili slaba učinkovitost s dobrom stabilizacijom...
Možda se loše performanse navedenih mikro krugova objašnjavaju njihovom jeftinošću - kupljeni su najjeftiniji koji su bili dostupni, jer je mikro krug MC34063A (DIP-8) iste tvrtke, uklonjen s neispravnog prekidača, radio normalno. Istina, na relativno niskoj frekvenciji - ne više od 160 KHz.
Sljedeći mikro krugovi, uzeti iz pokvarene opreme, dobro su radili:
Sipex Corporation (SP34063A),
Motorola (MC34063A),
Analogna tehnologija (AP34063N8),
Anachip (AP34063 i AP34063A).
Fairchild (MC34063A) - Nisam siguran da sam točno identificirao tvrtku.
ON Semiconductor, Unisonic Technologies (UTC) i Texas Instruments - ne sjećam se, jer sam počeo obraćati pozornost na tvrtku tek nakon što sam se suočio s nevoljkošću nekih tvrtki da rade s MS-om, a nisam posebno kupovao mikro krugove iz ovih tvrtki.
Kako se kupljeni mikrosklopovi MC34063ACD i MC34063EBD iz STMicroelectronicsa ne bi bacili, provedeno je nekoliko eksperimenata koji su doveli do sklopa prikazanog na samom početku slike 2.
Sljedeća slika 10 prikazuje praktični krug stabilizatora s korekcijskim krugom RfCf (u ovom krugu R3C2). Razlika u radu stabilizatora bez i s korekcijskim lancem već je ranije opisana u odjeljku „O stabilnosti“ i prikazani su grafikoni (Sl. 5, Sl. 6, Sl. 7).
Sl.10
Iz grafikona na slici 7. može se vidjeti da je stabilizacija struje izvrsna u cijelom rasponu napona napajanja mikrosklopa. Stabilnost je vrlo dobra - kao da PWM radi. Frekvencija je prilično visoka, što omogućuje korištenje prigušnica male veličine s niskim induktivitetom i potpuno uklanjanje izlaznog kondenzatora. Iako instaliranje malog kondenzatora može potpuno eliminirati valovitost struje opterećenja. Ovisnost amplitude valovitosti struje opterećenja o kapacitetu kondenzatora raspravljena je ranije u odjeljku "O stabilnosti".
Kao što je već spomenuto, pokazalo se da mikro krugovi MC34063ACD i MC34063EBD od STMicroelectronicsa koje sam dobio imaju precijenjeni referentni napon trenutnog komparatora - 0,45V-0,5V, unatoč vrijednosti navedenoj u podatkovnoj tablici od 0,25V-0,35V. Zbog toga se pri velikim strujama opterećenja javljaju veliki gubici na otporniku strujnog senzora. Kako bi se smanjili gubici, krugu je dodan izvor struje pomoću tranzistora VT1 i otpornika R2. (slika 11).
Sl.11
Zahvaljujući ovom izvoru struje, dodatna prednaponska struja 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 mikro kruga 450 mV, tada za rad komparatora struje, otpornik strujnog senzora R1 mora imati napon od 450 mV-330 mV = 120 mV. Uz struju opterećenja od 1 A, otpornik R1 trebao bi biti na 0,12 V/1 A = 0,12 Ohma. Postavili smo raspoloživu vrijednost na 0,1 Ohm.
Bez strujnog stabilizatora na VT1, otpornik R1 bi se morao odabrati u omjeru od 0,45 V/1A=0,45 Ohma, a snaga bi se rasipala na njemu pri 0,45 W. Sada, pri istoj struji, gubitak na R1 je samo 0,1 W
Ovu opciju napaja baterija, struja opterećenja do 1A, snaga 8-10W. Izlazna struja kratkog spoja 1.1A. U ovom slučaju, potrošnja struje smanjuje se na 64 mA pri naponu napajanja od 14,85 V, odnosno potrošnja energije pada na 0,95 W. Mikrokrug se čak i ne zagrijava u ovom načinu rada i može ostati u načinu kratkog spoja koliko god želite.
Preostale karakteristike prikazane su na dijagramu.
Mikrokrug je uzet u paketu SO-8, a struja opterećenja za njega je 1A. Postaje jako vruće (temperatura terminala je 100 stupnjeva!), Pa je bolje instalirati mikro krug u paket DIP-8 pretvoren za SMD montažu, napraviti velike poligone i (ili) osmisliti hladnjak.
Napon zasićenja ključa mikro kruga je prilično visok - gotovo 1 V pri struji od 1 A, zbog čega je zagrijavanje tako visoko. Iako, sudeći prema podatkovnoj tablici za mikrokrug, napon zasićenja ključnog tranzistora pri struji od 1A ne bi trebao prelaziti 0,4 V.
Uslužne funkcije.
Unatoč nedostatku bilo kakvih servisnih mogućnosti u mikrokrugu, one se mogu implementirati neovisno. 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. 
sl.12
Eksperimentalno je utvrđeno da kada se napon primijeni na 3. pin mikro kruga, njegov glavni oscilator se zaustavlja i ključni tranzistor se zatvara. U ovom stanju, trenutna potrošnja mikro kruga ovisi o njegovom proizvođaču i ne prelazi struju praznog hoda navedenu u podatkovnoj tablici (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, a mikro krug troši više struje u usporedbi s kontrolom na 3. igla.
Suština takvog upravljanja je sljedeća.
Na 3. pinu mikro kruga nalazi se pilasti napon punjenja i pražnjenja kondenzatora za podešavanje frekvencije. Kada napon dosegne graničnu vrijednost od 1,25 V, počinje pražnjenje kondenzatora i izlazni tranzistor mikro kruga se zatvara. To znači da za isključivanje stabilizatora morate primijeniti napon od najmanje 1,25 V na 3. ulaz mikro kruga.
Prema tehničkim tablicama za mikrokrug, vremenski kondenzator se prazni maksimalnom strujom od 0,26 mA. To znači da kada se vanjski napon primijeni na 3. pin kroz otpornik, da bi se dobio sklopni napon od najmanje 1,25 V, struja kroz otpornik mora biti najmanje 0,26 mA. Kao rezultat toga, imamo dvije glavne brojke za izračun vanjskog otpornika.
Na primjer, ako je napon napajanja stabilizatora 12 ... 15 V, stabilizator mora biti pouzdano isključen na minimalnoj vrijednosti - na 12 V.
Kao rezultat, 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 kruga sl. 12, otpor otpornika je 27 KOhm. Uz ovaj otpor, napon isključivanja je oko 9V. To znači da ako je napon napajanja stabilizatora 12 V, možete se nadati da ćete pouzdano isključiti stabilizator pomoću ovog kruga.
Prilikom upravljanja stabilizatorom iz mikrokontrolera, otpornik R mora se preračunati za napon od 5V.
Ulazni otpor na trećem ulazu mikro kruga je prilično velik i svako spajanje vanjskih elemenata može utjecati na formiranje pilastog napona. Za odvajanje upravljačkih krugova od mikro kruga i time održavanje iste otpornosti na buku, koristi se dioda VD1.
Stabilizator se može kontrolirati ili primjenom konstantnog napona na lijevi terminal otpornika R (Sl. 12), ili kratkim spojem spojne točke između otpornika R i diode VD1 na tijelo (s konstantnim naponom prisutnim na lijevom terminalu otpornika R).
Zener dioda VD2 dizajnirana je za zaštitu ulaza mikro kruga od visokog napona. Pri niskim naponima napajanja nije potreban.
Podešavanje struje opterećenja
Budući da je referentni napon komparatora struje mikrokruga jednak zbroju napona na otpornicima R1 i R3, promjenom struje prednapona otpornika R3 može se prilagoditi struja opterećenja (slika 11).
Moguće su dvije mogućnosti podešavanja - promjenjivi otpornik i konstantni napon.
Slika 13 prikazuje fragment dijagrama na slici 11 s potrebnim promjenama i projektnim odnosima koji vam omogućuju izračunavanje svih elemenata upravljačkog kruga.
sl.13
Za regulaciju struje opterećenja promjenjivim otpornikom potrebno je zamijeniti konstantni otpornik R2 sklopom otpornika R2’. U ovom slučaju, kada se promijeni otpor promjenjivog otpornika, ukupni otpor otpornika R2' promijenit će se unutar 27...37KOhm, a odvodna struja tranzistora VT1 (i otpornika R3) promijenit će se unutar 1,3V/27.. .37KOhm=0,048...0,035mA. U ovom slučaju, prednapon preko otpornika R3 će varirati unutar 0,048...0,035mA*10KOhm=0,48...0,35V. Da bi se aktivirao strujni komparator mikro kruga, napon na senzoru struje otpornika R1 (slika 11) mora pasti za 0,45-0,48...0,35V=0...0,1V. S otporom R1=0,1 Ohm, takav će napon pasti preko njega kada kroz njega teče struja opterećenja u rasponu od 0…0,1 V/0,1 Ohm=0…1 A.
To jest, promjenom otpora promjenjivog otpornika R2’ unutar 27...37KOhm možemo regulirati struju opterećenja unutar 0...1A.
Da biste regulirali struju opterećenja s konstantnim naponom, morate ugraditi razdjelnik napona Rd1Rd2 u vrata tranzistora VT1. Pomoću ovog razdjelnika možete spojiti bilo koji upravljački napon s onim potrebnim za VT1.
Slika 13 prikazuje sve formule potrebne za izračun.
Na primjer, potrebno je regulirati struju opterećenja unutar 0...1A pomoću konstantne varijable napona unutar 0...5V.
Za korištenje kruga stabilizatora struje na slici 11, instaliramo razdjelnik napona Rd1Rd2 u krug vrata tranzistora VT1 i izračunamo vrijednosti otpornika.
U početku je krug dizajniran za struju opterećenja od 1 A, koja je postavljena strujom otpornika R2 i naponom praga tranzistora s efektom polja VT1. Da biste smanjili struju opterećenja na nulu, kao što slijedi iz prethodnog primjera, morate povećati struju otpornika R2 s 0,034 mA na 0,045 mA. S konstantnim otporom otpornika R2 (39KOhm), napon na njemu trebao bi varirati unutar 0,045…0,034mA*39KOhm=1,755…1,3V. Kada je napon vrata jednak nuli, a napon praga tranzistora VT2 1,3 V, na otporniku R2 postavlja se napon od 1,3 V. Da biste povećali napon na R2 na 1,755 V, trebate primijeniti konstantni napon od 1,755 V-1,3 V=0,455 V na vrata VT1. Prema uvjetima problema, takav napon na vratima trebao bi biti na upravljačkom naponu od +5V. Postavljanjem otpora otpornika Rd2 na 100 KOhm (kako bi se smanjila upravljačka 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 s nule na +5 V, struja opterećenja će se smanjiti s 1 A na nulu.
puna kružni dijagram Stabilizator struje od 1 A s funkcijama uključivanja/isključivanja i podešavanja struje prikazan je na slici 14. Numeriranjem novih elemenata nastavlja se ono što je započeto prema shemi na sl. 11.
sl.14
Krug nije ispitan kao dio slike 14. Ali sklop prema slici 11, na temelju kojeg je stvoren, u potpunosti je ispitan.
Metoda uključivanja/isključivanja prikazana na dijagramu testirana je izradom prototipa. Sadašnje metode upravljanja do sada su testirane samo simulacijom. Ali budući da su metode podešavanja stvorene 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.
Obje prilagodbe su ovisne - struja postavljena na jedan način maksimalna je za drugi. Ako se promjenjivi otpornik Rp koristi za postavljanje struje opterećenja na 0,5 A, tada se podešavanjem napona struja može promijeniti od nule do 0,5 A. I obrnuto - struja od 0,5 A, postavljena konstantnim naponom, s promjenjivim otpornikom također će se promijeniti od nule do 0,5 A.
Ovisnost podešavanja struje opterećenja varijabilnim otpornikom je eksponencijalna, stoga je za postizanje linearnog podešavanja preporučljivo odabrati varijabilni otpornik s logaritamskom ovisnošću otpora o kutu rotacije.
Kako se otpor Rp povećava, povećava se i struja opterećenja.
Ovisnost 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 elektroničko upravljanje, isključivanje stabilizatora može se postići bilo primjenom konstantnog napona izravno na 3. pin mikro kruga, ili pomoću dodatnog tranzistora. Ovisno o potrebnoj logici upravljanja.
Kondenzator C4 osigurava meki start stabilizatora. Kada se napaja, dok se kondenzator ne napuni, struja tranzistora s efektom polja VT1 (i otpornika R3) nije ograničena otpornikom R2, već je jednaka maksimumu za tranzistor s efektom polja uključen u modu izvora struje ( jedinice - deseci mA). Napon na otporniku R3 premašuje prag za strujni ulaz mikrosklopa, pa je ključni tranzistor mikrosklopa zatvoren. Struja kroz R3 postupno će se smanjivati dok ne dosegne vrijednost koju postavlja otpornik R2. Kako se približava ovoj vrijednosti, napon na otporniku R3 opada, napon na ulazu strujne zaštite sve više ovisi o naponu na otporniku strujnog senzora R1 i, sukladno tome, o struji opterećenja. Kao rezultat toga, struja opterećenja počinje rasti od nule do unaprijed određene vrijednosti (pomoću promjenjivog otpornika ili konstantnog upravljačkog napona).
Isprintana matična ploča.
Ispod su opcije za tiskanu pločicu stabilizatora (prema blok dijagramu na sl. 2 ili sl. 10 - praktična verzija) za različite pakete čipova (DIP-8 ili SO-8) i različite prigušnice (standardne, tvorničke ili domaće na prskanom željeznom prstenu ). Ploča je nacrtana u programu Sprint-Layout verzija 5:
Sve opcije su predviđene za ugradnju SMD elemenata standardnih veličina od 0603 do 1206, ovisno o proračunskoj snazi elemenata. Ploča ima mjesta za sve elemente sklopa. Prilikom odlemljivanja ploče, neki elementi možda neće biti instalirani (o tome je već bilo riječi). Na primjer, već sam potpuno napustio ugradnju kondenzatora za podešavanje frekvencije C T i izlaznog Co (slika 2). Bez kondenzatora za podešavanje frekvencije, stabilizator radi na višoj frekvenciji, a potreba za izlaznim kondenzatorom je samo pri velikim strujama opterećenja (do 1A) i (ili) malim induktivitetima induktora. Ponekad ima smisla instalirati kondenzator za podešavanje frekvencije, smanjujući radnu frekvenciju i, sukladno tome, dinamičke gubitke snage pri velikim strujama opterećenja.
Sve karakteristike tiskane ploče nemaju i mogu se izraditi i na jednostranoj i na dvostranoj foliji PCB. Kada koristite dvostrani PCB, druga strana nije urezana i služi kao dodatni hladnjak i (ili) zajednička žica.
Kada koristite metalizaciju na stražnjoj strani ploče kao hladnjak, morate izbušiti rupu u blizini 8. pina mikro kruga i zalemiti obje strane zajedno s kratkim kratkospojnikom od debele bakrene žice. Ako koristite mikro krug u DIP paketu, tada se rupa mora izbušiti na 8. pinu, a prilikom lemljenja koristite ovaj pin kao kratkospojnik, lemeći pin s obje strane ploče.
Umjesto skakača dobri rezultati postižu se ugradnjom zakovice od bakrene žice promjera 1,8 mm (jezgra kabela presjeka 2,5 mm2). Zakovica se postavlja odmah nakon jetkanja ploče - potrebno je izbušiti rupu promjera jednakog promjeru žice za zakovicu, čvrsto umetnuti komad žice i skratiti je tako da viri iz rupe najviše 1 mm, te ga malim čekićem na nakovnju temeljito zakivati s obje strane. Na strani ugradnje zakovica treba biti u ravnini s pločom tako da izbočena glava zakovice ne smeta pri odlemljivanju dijelova.
Možda se čini čudnim savjet da se hladnjak napravi posebno od 8. pina mikro kruga, ali test sudara slučaja neispravnog mikro kruga pokazao je da se cijeli njegov energetski dio nalazi na širokoj bakrenoj ploči s čvrstim izlazom na 8. igla kućišta. Pinovi 1 i 2 mikro kruga, iako su napravljeni u obliku traka, suviše su tanki da bi se mogli koristiti kao hladnjak. Svi ostali terminali kućišta spojeni su na kristal mikro kruga pomoću kratkospojnika. Zanimljivo je da nisu svi mikro krugovi dizajnirani na ovaj način. Još nekoliko testiranih slučajeva pokazalo je da se kristal nalazi u središtu, a svi pinovi trake mikro kruga su isti. Ožičenje - sa žičanim skakačima. Stoga, da biste to provjerili, trebate "rastaviti" još nekoliko kućišta mikro krugova ...
Hladnjak također može biti izrađen od bakrene (čelične, aluminijske) pravokutne ploče debljine 0,5-1 mm s dimenzijama koje ne prelaze ploču. Kada koristite DIP paket, površina ploče ograničena je samo visinom induktora. Trebali biste staviti malo termalne paste između ploče i tijela čipa. Kod SO-8 paketa, neki dijelovi za montažu (kondenzatori i diode) ponekad mogu spriječiti čvrsto prianjanje ploče. U ovom slučaju, umjesto toplinske paste, bolje je koristiti Nomakon gumenu brtvu odgovarajuće debljine. Preporučljivo je lemiti 8. iglu mikro kruga na ovu ploču pomoću kratkospojne žice.
Ako je ploča za hlađenje velika i blokira izravan pristup 8. pinu mikro kruga, tada morate prvo izbušiti rupu u ploči nasuprot 8. pinu i prvo zalemiti komad žice okomito na sam pin. Zatim provucite žicu kroz rupu na ploči i pritisnite je uz tijelo čipa, zalemite ih zajedno.
Sada je dostupan dobar tok za lemljenje aluminija, pa je bolje od njega napraviti hladnjak. U tom slučaju, hladnjak se može saviti duž profila s najvećom površinom.
Da bi se dobile struje opterećenja do 1,5 A, hladnjak treba biti izrađen s obje strane - u obliku čvrstog poligona na stražnjoj strani ploče i u obliku metalne ploče pritisnute na tijelo čipa. U ovom slučaju, potrebno je lemiti 8. pin mikro kruga 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 u obliku ploče zalemljene na poligon. U ovom slučaju, prikladno je postaviti ploču za odvodnju topline na zakovicu na 8. iglici mikro kruga, koja je prethodno povezivala obje strane ploče. Zalemite zakovicu i pločicu i učvrstite ih lemljenjem na nekoliko mjesta po obodu ploče.
Usput, kada se koristi ploča na stražnjoj strani ploče, sama ploča može biti izrađena od jednostrane folije PCB.
Natpisi na ploči za položajne oznake elemenata izvode se na uobičajeni način (kao i tiskane staze), osim natpisa na poligonima. Potonji su izrađeni na bijelom servisnom sloju "F". U ovom slučaju, ti natpisi su dobiveni jetkanjem.
Žice za napajanje i LED zalemljene su na suprotnim krajevima ploče prema natpisima: "+" i "-" za napajanje, "A" i "K" za LED.
Kada koristite ploču bez kućišta (nakon provjere i podešavanja), zgodno ju je uvući u komad termoskupljajuće cijevi odgovarajuće duljine i promjera i zagrijati je sušilom za kosu. Krajevi termoskupljajućeg materijala koji se još nisu ohladili moraju se stisnuti kliještima bliže stezaljkama. Vruće prešani termoskupljajući materijal se lijepi zajedno i tvori gotovo hermetičko i prilično izdržljivo kućište. Naborani rubovi su tako čvrsto zalijepljeni da kada se pokušate odvojiti, termoskupljajući materijal jednostavno pukne. U isto vrijeme, ako je popravak ili održavanje potrebno, naborana područja se sama odlijepe kada se ponovno zagriju sušilom za kosu, ne ostavljajući čak ni tragove nabora. Uz nešto spretnosti, još vrući termoskupljaj možete rastegnuti pincetom i pažljivo skinuti ploču s njega. Kao rezultat toga, termoskupljajući materijal će biti prikladan za ponovno pakiranje ploče.
Ako je potrebno potpuno zabrtviti ploču, nakon kompresije termalne podloge, njeni krajevi se mogu ispuniti termo podlogom. Da biste ojačali "kućište", na ploču možete staviti dva sloja termoskupljajućeg materijala. Iako je jedan sloj dosta postojan.
Program za proračun stabilizatora
Za brzo izračunavanje i procjenu elemenata strujnog kruga nacrtana je tablica s formulama u programu EXCEL. Radi praktičnosti, neki izračuni podržani su VBA kodom. Rad programa je testiran samo u Windows XP:
Kada pokrenete datoteku, može se pojaviti prozor s upozorenjem o prisutnosti makronaredbi u programu. Trebali biste odabrati naredbu "Nemoj onemogućiti makronaredbe". Inače će se program pokrenuti i čak izvršiti ponovno izračunavanje pomoću formula zapisanih u ćelijama tablice, ali će neke funkcije biti onemogućene (provjera točnosti unosa, mogućnost optimizacije itd.).
Nakon pokretanja programa pojavit će se prozor s pitanjem: „Vrati sve ulazne podatke na zadane?“ U kojem trebate kliknuti gumb „Da“ ili „Ne“. Ako odaberete "Da", svi ulazni podaci za izračun bit će postavljeni prema zadanim postavkama, kao primjer. Također će se ažurirati sve formule za izračun. Ako odaberete "Ne", ulazni podaci će koristiti vrijednosti spremljene u prethodnoj sesiji.
Uglavnom, trebate odabrati gumb “Ne”, ali ako ne želite spremiti rezultate prethodnog izračuna, možete odabrati “Da”. Ponekad, ako unesete previše netočnih ulaznih podataka, nekakav kvar ili slučajno izbrišete sadržaj ćelije s formulom, lakše je izaći iz programa i ponovno ga pokrenuti odgovorom na pitanje "Da". To je lakše nego tražiti i ispravljati pogreške i ponovno propisivati izgubljene formule.
Program je obični Excel radni list s tri odvojene tablice ( Ulazni podaci , Izlaz , Rezultati proračuna ) i krug stabilizatora.
Prve dvije tablice sadrže naziv unesenog ili izračunatog parametra, njegovu kratku oznaku (radi preglednosti se koristi iu formulama), vrijednost parametra i mjernu jedinicu. U trećoj tablici nazivi su izostavljeni kao nepotrebni, budući da se namjena elementa vidi odmah na dijagramu. Vrijednosti izračunatih parametara označene su žutom bojom i ne mogu se samostalno mijenjati, budući da su formule napisane u tim ćelijama.
Za stol" Ulazni podaci » upisuju se početni podaci. Svrha nekih parametara objašnjena je u bilješkama. Sve ćelije s unesenim podacima moraju biti popunjene jer sve sudjeluju u izračunu. Iznimka je ćelija s parametrom "Učitaj trenutni val (Inp)" - može biti prazna. U ovom slučaju, induktivitet induktora izračunava se na temelju minimalne vrijednosti struje opterećenja. Ako postavite vrijednost struje valovitosti opterećenja u ovoj ćeliji, tada se induktivitet induktora izračunava na temelju navedene vrijednosti valovitosti.
Neki parametri mogu se razlikovati među različitim proizvođačima čipova - na primjer, vrijednost referentnog napona ili potrošnje struje. Da biste dobili pouzdanije rezultate izračuna, morate dati točnije podatke. Da biste to učinili, možete koristiti drugi list datoteke ("Chips"), koji sadrži glavni popis različitih parametara. Poznavajući proizvođača čipa, možete pronaći točnije podatke.
U stolu " Izlaz » pronađeni su međurezultati izračuna od interesa. Formule koje se koriste za izračune mogu se vidjeti odabirom ćelije s izračunatom vrijednošću. Ćelija s parametrom "Maksimalni faktor popunjavanja (dmax)" može se označiti u jednoj od dvije boje - zelenoj i crvenoj. Ćelija je označena zelenom bojom kada je vrijednost parametra prihvatljiva, a crvenom bojom kada je prekoračena najveća dopuštena vrijednost. U bilješci ćelije možete pročitati koje ulazne podatke je potrebno promijeniti da bi se ispravili.
Dokument AN920-D, koji detaljnije opisuje ovaj čip, navodi da maksimalna vrijednost radnog ciklusa čipa MC34063 ne može prijeći 0,857, inače se kontrolne granice možda neće poklapati s navedenim. Upravo se ta vrijednost uzima kao kriterij ispravnosti parametra dobivenog u izračunu. Istina, praksa je pokazala da stvarna vrijednost faktora popunjenosti može biti veća od 0,9. Očigledno, ova razlika se objašnjava "nestandardnim" uključivanjem.
Rezultat izračuna su vrijednosti pasivnih elemenata kruga, sažeti u trećoj tablici " Rezultati izračuna" . Dobivene vrijednosti mogu se koristiti pri sastavljanju kruga stabilizatora.
Ponekad je korisno prilagoditi dobivene vrijednosti tako da vam odgovaraju, na primjer, kada se dobivena vrijednost otpora otpornika, kapacitivnosti kondenzatora ili induktiviteta induktora ne podudara sa standardnom. Također je zanimljivo vidjeti kako promjena vrijednosti nekih elemenata utječe na ukupne karakteristike sklopa. Ova značajka je implementirana u programu.
Desno od stola " Rezultati izračuna" Uz svaki parametar nalazi se kvadratić. Kada lijevom tipkom miša kliknete na odabrani kvadratić, u njemu se pojavljuje “ptica” koja označava parametar koji zahtijeva odabir. U ovom slučaju, žuto isticanje se uklanja iz polja s vrijednošću, što znači da možete samostalno odabrati vrijednost ovog parametra. I u tablici " Ulazni podaci" Parametri koji se mijenjaju označeni su crvenom bojom. Odnosno, vrši se obrnuti ponovni izračun - formula se upisuje u ćeliju tablice ulaznih podataka, a parametar za izračun je vrijednost tablice " Rezultati izračuna" .
Na primjer, postavljanjem "ptice" nasuprot induktiviteta induktora u tablici " Rezultati izračuna" , možete vidjeti da je parametar "Minimalna struja opterećenja" u tablici " označen crvenom bojom Ulazni podaci ».
Kada se induktivitet mijenja, mijenjaju se i neki parametri tablice " Izlaz ", na primjer, "Maksimalna struja induktora i prekidača (I_Lmax)". Na taj način možete odabrati prigušnicu s minimalnim induktivitetom iz standardnog raspona i dimenzija, bez prekoračenja maksimalne struje ključnog tranzistora mikro kruga, ali "žrtvujući" vrijednost minimalne struje opterećenja. U isto vrijeme, možete vidjeti da se vrijednost izlaznog kondenzatora Co također povećala kako bi se kompenziralo povećanje valovitosti struje opterećenja.
Nakon što odaberete induktivitet i provjerite da ostali ovisni parametri ne prelaze opasne granice, uklonite kvačicu pored parametra induktiviteta, čime osiguravate dobiveni rezultat prije promjene drugih parametara koji utječu na induktivitet induktiviteta. Štoviše, u tablici " Rezultati izračuna" formule se vraćaju, au tablici " Ulazni podaci" , naprotiv, uklanjaju se.
Na isti način možete odabrati i druge parametre tablice " Rezultati izračuna" . 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 pogreškom s porukom o unakrsnim referencama.
Preuzmite članak u pdf formatu.
Osnovni, temeljni tehnički podaci MC34063
- Širok raspon ulaznih napona: od 3 V do 40 V;
- Visoka izlazna impulsna struja: do 1,5 A;
- Podesivi izlazni napon;
- Frekvencija pretvarača do 100 kHz;
- Interna referentna točnost: 2%;
- Ograničenje struje kratkog spoja;
- Niska potrošnja u stanju mirovanja.
- Izvor referentnog napona 1,25 V;
- Komparator koji uspoređuje referentni napon i ulazni signal s ulaza 5;
- RS okidač za resetiranje generatora impulsa;
- Element AND koji kombinira signale iz komparatora i generatora;
- RS okidač koji eliminira visokofrekventno prebacivanje izlaznih tranzistora;
- Pogonski tranzistor VT2, u krugu pratioca emitera, za pojačavanje struje;
- Izlazni tranzistor VT1 daje struju do 1,5A.
MC34063 pretvarač pojačanja
Na primjer, koristio sam ovaj čip za dobivanje 12 V napajanja za modul sučelja iz USB priključka prijenosnog računala (5 V), tako da je modul sučelja radio dok je prijenosno računalo radilo; nije mu bilo potrebno vlastito neprekidno napajanje.Također ima smisla koristiti IC za napajanje sklopnika, koji trebaju viši napon od ostalih dijelova kruga.
Iako se MC34063 proizvodi već duže vrijeme, njegova sposobnost rada na 3 V omogućuje da se koristi u stabilizatorima napona koji se napajaju litijskim baterijama.
Pogledajmo primjer boost 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 Ohma;
- R2 – 180 Ohma;
- 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 pretvarač impulsa postoji posao kada je izlazni napon nekoliko puta manji od ulaznog napona ili pretvorba učinkovitost je jednostavno važna.Tehnička dokumentacija daje primjer strujnog kruga s 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 Ohma;
- R2 – 1,3 kOhm;
- R3 – 3,9 kOhm;
- VD1 – 1N5819.
MC34063 sklop invertirajućeg pretvarača
Treća shema koristi se rjeđe od prve dvije, ali nije manje relevantna. Točna mjerenja napona ili pojačanje audio signala često zahtijevaju bipolarno napajanje, a MC34063 može pomoći u osiguravanju negativnih napona.Dokumentacija pruža krug koji vam omogućuje pretvaranje napona 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 Ohma;
- R2 – 8,2 kOhm;
- R3 – 953 Ohma;
- VD1 – 1N5819.
Analozi čipa MC34063
Ako je MC34063 namijenjen komercijalnoj primjeni i ima raspon radne temperature od 0 .. 70°C, tada njegov puni analog MC33063 može raditi u komercijalnom rasponu od -40 .. 85°C.Nekoliko proizvođača proizvodi MC34063, drugi proizvođači čipova proizvode potpune 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 izračuna posebno za K1156EU5, koji su primjenjivi na MC34063.
Ako trebate razviti novi uređaj i čini se da se MC34063 savršeno uklapa, obratite pozornost 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 vjerojatno najjeftinijih DC-DC pretvaračkih kontrolera. Mikrosklop MC34063.
Danas ću pokušati nadopuniti prethodnu recenziju.
Općenito, ovaj se mikro krug može smatrati zastarjelim, ali unatoč tome uživa zasluženu popularnost. Uglavnom zbog niske cijene. Još uvijek ih ponekad koristim u svojim raznim zanatima.
Upravo zato sam si odlučila kupiti stotinu ovih sitnica. Koštali su me 4 dolara, sada kod istog prodavača koštaju 3,7 dolara za sto, to je samo 3,7 centi po komadu.
Možete ih naći i jeftinije, ali ja sam ih naručio u kompletu s ostalim dijelovima (recenzije punjača za litijsku bateriju i stabilizatora struje za svjetiljku). Tu je i četvrta komponenta, koju sam tamo naručio, ali o tome drugom prilikom.
Pa, vjerojatno sam vam već dosadio s dugim uvodom, pa ću prijeći na recenziju.
Odmah da vas upozorim, bit će puno fotografija.
Sve je došlo u vrećicama, zamotano u foliju s mjehurićima. Takva hrpa :) 
Sami mikro krugovi su uredno upakirani u vrećicu sa zasunom, a na njega je zalijepljen komad papira s imenom. Napisano je rukom, ali mislim da neće biti problema s prepoznavanjem natpisa. 
Ove mikro krugove proizvode različiti proizvođači i također su različito označeni.
MC34063
KA34063
UCC34063
itd.
Kao što vidite, mijenjaju se samo prva slova, brojevi ostaju nepromijenjeni, zbog čega se obično naziva jednostavno 34063.
Ja sam dobio prve, MC34063. 
Fotografija je pored iste mikruhe, ali od drugog proizvođača.
Ovaj koji se pregledava ističe se jasnijim oznakama. 
Ne znam što se još može vidjeti, pa ću prijeći na drugi dio recenzije, onaj edukativni.
DC-DC pretvarači se koriste na mnogim mjestima, sada je vjerojatno teško pronaći elektronički uređaj koji ih nema.
Postoje tri glavne sheme pretvorbe, sve su opisane u 34063, kao iu njegovoj primjeni, te u još jednoj.
Svi opisani krugovi nemaju galvansku izolaciju. Također, ako pažljivo pogledate sva tri strujna kruga, primijetit ćete da su vrlo slični i da se razlikuju u međusobnoj izmjeni triju komponenti, induktora, diode i sklopke za napajanje.
Prvo, onaj najčešći.
Step-down ili step-down PWM pretvarač.
Koristi se tamo gdje je potrebno smanjiti napon, i to s maksimalnom učinkovitošću.
Ulazni napon je uvijek veći od izlaznog napona, obično najmanje 2-3 volta; što je razlika veća, to bolje (unutar razumnih granica).
U ovom slučaju, struja na ulazu je manja nego na izlazu.
Ovaj sklop se često koristi na matičnim pločama, iako su pretvarači tamo obično višefazni i sa sinkronim ispravljanjem, ali bit ostaje ista, Step-Down.
U ovom krugu, induktor akumulira energiju kada je ključ otvoren, a nakon što je ključ zatvoren, napon preko induktora (zbog samoindukcije) puni izlazni kondenzator 
Sljedeća shema koristi se malo rjeđe od prve.
Često se može naći u Power-bank-ovima, gdje napon baterije od 3-4,2 Volta proizvodi stabiliziranih 5 Volti.
Koristeći takav krug, možete dobiti više od 5 volti, ali mora se uzeti u obzir da što je veća razlika napona, to je pretvarač teže raditi.
Postoji i jedna ne baš ugodna značajka ovog rješenja: izlaz se ne može onemogućiti "softverski". Oni. Baterija je uvijek spojena na izlaz preko diode. Također, u slučaju kratkog spoja, struja će biti ograničena samo unutarnjim otporom opterećenja i baterije.
Za zaštitu od toga koriste se osigurači ili dodatni prekidač napajanja.
Kao i prošli put, kad je sklopka uključena, energija se prvo akumulira u induktoru, a nakon zatvaranja ključa struja u induktoru mijenja polaritet i zbrojena s naponom akumulatora odlazi na izlaz kroz diodu.
Izlazni napon takvog sklopa ne može biti manji od ulaznog napona minus pad diode.
Struja na ulazu je veća nego na izlazu (ponekad značajno). 
Treća shema se koristi prilično rijetko, ali bilo bi pogrešno ne uzeti u obzir.
Ovaj krug ima izlazni napon suprotnog polariteta od ulaznog.
Zove se invertirajući pretvarač.
U principu, ovaj sklop može ili povećati ili smanjiti napon u odnosu na ulaz, ali zbog osobitosti dizajna kruga, često se koristi samo za napone veće ili jednake ulazu.
Prednost ovog dizajna sklopa je mogućnost isključivanja izlaznog napona zatvaranjem prekidača napajanja. Prva shema također može to 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 smišljao ovu recenziju, nisam znao što bi bilo bolje izabrati kao primjer.
Bilo je opcija napraviti step-down konverter za PoE ili step-up konverter za napajanje LED diode, ali nekako je sve to bilo nezanimljivo i potpuno dosadno.
Ali prije nekoliko dana prijatelj me nazvao i zamolio me da mu pomognem riješiti problem.
Bilo je potrebno postići stabilizirani izlazni napon bez obzira da li je ulaz veći ili manji od izlaza.
Oni. Trebao mi je buck-boost pretvarač.
Topologija ovih pretvarača naziva se (Single-ended primary-inductor converter).
Još nekoliko dobrih dokumenata o ovoj topologiji. , .
Strujni krug ovog tipa pretvarača je znatno složeniji i sadrži dodatni kondenzator i induktor. 
Ovako sam se odlučio na to
Na primjer, odlučio sam napraviti pretvarač koji može proizvoditi stabiliziranih 12 volti kada ulaz varira od 9 do 16 volti. Istina, snaga pretvarača je mala, jer se koristi ugrađeni ključ mikro kruga, ali rješenje je prilično izvodljivo.
Ako krug 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 litijske baterije u rasponu od 3-4,2 volta.
Ali prvo pretvorimo uvjetni dijagram u načelni. 
Nakon toga ćemo ga pretvoriti u trag, nećemo klesati sve na pločici. 
Pa, sljedeće ću preskočiti korake opisane u jednom od mojih tutorijala, gdje sam pokazao kako napraviti tiskanu ploču.
Rezultat je bila mala ploča, dimenzije ploče su bile 28x22,5, debljina nakon brtvljenja dijelova bila je 8 mm. 
Kopao sam razne dijelove po kući.
Imao sam gušenja u jednoj od recenzija.
Uvijek postoje otpornici.
Kondenzatori su bili djelomično prisutni, a djelomično uklonjeni iz raznih uređaja.
Keramički od 10 µF skinut je sa starog tvrdog diska (nalaze se i na pločama monitora), aluminijski SMD je uzet sa starog CD-ROM-a. 
Zalemio sam šal i ispalo je uredno. Trebao sam se slikati na nekoj kutiji šibica, ali sam zaboravio. Dimenzije ploče su otprilike 2,5 puta manje od kutije šibica. 
Ploča je bliže, pokušao sam ploču posložiti čvršće, nema puno slobodnog prostora.
Otpornik od 0,25 Ohma formira se u četiri paralelna otpornika od 1 Ohma na 2 razine. 
Ima dosta fotki pa sam ih stavio pod spojler
Provjerio sam u četiri raspona, ali igrom slučaja ispalo je u pet, nisam odolio ovome, već sam jednostavno napravio još jednu fotografiju.
Nisam imao otpornik od 13K, morao sam ga lemiti na 12, tako da je izlazni napon pomalo podcijenjen.
Ali budući da sam napravio ploču samo da testiram mikro krug (to jest, sama ploča za mene više nema nikakvu vrijednost) i napisao recenziju, nisam se trudio.
Opterećenje je bila žarulja sa žarnom niti, struja opterećenja bila je oko 225 mA
Ulaz 9 volti, izlaz 11,45 
Ulaz je 11 volti, izlaz je 11,44. 
Ulaz je 13 volti, izlaz je još uvijek isti 11,44 
Ulaz je 15 volti, izlaz je opet 11,44. :) 
Nakon toga sam razmišljao o tome da ga dovršim, ali budući da je dijagram označavao raspon do 16 volti, odlučio sam provjeriti na 16.
Na ulazu 16.28, na izlazu 11.44 
Kako sam se dočepao digitalnog osciloskopa, odlučio sam snimiti 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 s dva stabilna stanja ravnoteže, dizajniran za snimanje i pohranjivanje informacija. Flip-flop može pohraniti 1 bit podataka. Simbol okidača izgleda kao pravokutnik unutar kojeg je ispisano slovo T. Lijevo od pravokutnika spajaju se ulazni signali. Oznake signalnih ulaza ispisuju se u dodatnom polju na lijevoj strani pravokutnika. ...
- 21.09.2014
Jednociklični izlazni stupanj cijevnog pojačala sadrži minimalno dijelova i lako se sastavlja i podešava. Pentode u izlaznom stupnju mogu se koristiti samo u ultra-linearnom, triodnom ili normalnom načinu rada. Kod triodnog spoja, zaštitna mreža je spojena na anodu preko otpornika od 100...1000 Ohma. U ultralinearnoj vezi, kaskada je pokrivena OS-om duž zaštitne mreže, što smanjuje ...
- 04.05.2015
Na slici je prikazana shema jednostavnog infracrvenog daljinskog upravljača i prijemnika čiji je izvršni element relej. Zbog jednostavnosti sklopa daljinskog upravljača, uređaj može izvršiti samo dvije radnje: uključiti relej i isključiti ga otpuštanjem tipke S1, što može biti dovoljno za određene svrhe (garažna vrata, otvaranje elektromagnetske brave, itd.). ). Postavljanje kruga je vrlo...
- 05.10.2014
Krug je napravljen pomoću dvostrukog op-amp TL072. Na A1.1 izrađeno je pretpojačalo s koeficijentom. pojačanje zadanim omjerom R2\R3. R1 je kontrola glasnoće. Op pojačalo A1.2 ima aktivnu tropojasnu kontrolu tona mosta. Podešavanje se vrši pomoću promjenjivih 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 potreban napon za strujni krug, imajući izvor s različitim naponom od potrebnog. Takvi su zadaci podijeljeni na 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 pretvorit će razliku u naponu u toplinu. Ovdje u pomoć dolaze pretvarači impulsa. Predstavljamo vam jednostavan i kompaktan pretvarač temeljen na MC34063.
Ovaj čip je vrlo svestran, može implementirati buck, boost i invertirajuće pretvarače s maksimalnom unutarnjom strujom do 1,5 A. Ali ovaj članak govori samo o padajućem pretvaraču, o ostalom će se raspravljati kasnije.
Dimenzije dobivenog pretvarača su 21x17x11 mm. Takve dimenzije dobivene su korištenjem olovnih i SMD dijelova zajedno. Pretvarač sadrži samo 9 dijelova.
Dijelovi u krugu su dizajnirani za 5V sa strujnim ograničenjem od 500mA, s valovitošću od 43kHz i 3mV. Ulazni napon može biti od 7 do 40 volti.
Razdjelnik otpornika na R2 i R3 odgovoran je za izlazni napon; ako ih zamijenite otpornikom za podešavanje od oko 10 kOhm, tada možete postaviti potrebni izlazni napon. Otpornik R1 je odgovoran za ograničavanje struje. Kondenzator C1 i zavojnica L1 odgovorni su za frekvenciju valovitosti, a kondenzator C3 za razinu valovitosti. Dioda se može zamijeniti s 1N5818 ili 1N5820. Za izračun parametara kruga postoji poseban kalkulator - http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml, gdje samo trebate postaviti potrebne parametre, također može izračunati krugove i parametre dva vrste pretvarača nisu uzete u obzir.
Izrađene su 2 tiskane pločice: lijevo - s razdjelnikom napona na razdjelniku napona od dva otpornika standardne veličine 0805, desno - s promjenjivim otpornikom 3329H-682 6,8 kOhm. Čip MC34063 je u DIP kućištu, ispod njega su dva čip tantal kondenzatora standardne veličine - D. Kondenzator C1 je standardne veličine 0805, izlazna dioda, otpornik za ograničenje struje R1 - pola vata, pri niskim strujama, manjim od 400 mA, možete ugraditi otpornik manje snage. Induktivitet CW68 22uH, 960mA.
Valni oblici valova, R granica = 0,3 Ohma
Ovi oscilogrami pokazuju valove: lijevo - bez opterećenja, desno - s opterećenjem u obliku mobilnog telefona, ograničavajući otpornik od 0,3 Ohma, ispod s istim opterećenjem, ali ograničavajući otpornik od 0,2 Ohma.
Valni oblik valova, R granica = 0,2 Ohma
Uzete su karakteristike (nisu izmjereni svi parametri), uz ulazni napon od 8,2 V.
Ovaj adapter napravljen je za punjenje mobilnog telefona i napajanje digitalnih sklopova tijekom putovanja.
U članku je prikazana ploča s promjenjivim otpornikom kao razdjelnikom napona, ja ću joj dodati odgovarajući krug, razlika od prvog kruga je samo u razdjelniku.