Saat ini, banyak stabilisator arus LED sirkuit mikro telah muncul, tetapi semuanya biasanya cukup mahal. Dan karena kebutuhan akan stabilisator seperti itu akibat menjamurnya LED berdaya tinggi sangat besar, kita harus mencari opsi untuk membuatnya lebih murah.
Di sini kami menawarkan versi lain dari stabilizer berdasarkan chip stabilizer kunci MC34063 yang umum dan murah. Versi yang diusulkan berbeda dari rangkaian stabilizer yang sudah dikenal pada sirkuit mikro ini dengan penyertaannya yang sedikit non-standar, yang memungkinkan untuk meningkatkan frekuensi operasi dan memastikan stabilitas bahkan pada nilai induktansi induktor dan kapasitansi kapasitor keluaran yang rendah.
Fitur sirkuit mikro - PWM atau PWM?
Keunikan sirkuit mikro adalah PWM dan relai! Selain itu, Anda dapat memilih sendiri apa yang akan terjadi.
Dokumen AN920-D, yang menjelaskan sirkuit mikro ini secara lebih rinci, mengatakan kira-kira sebagai berikut (lihat diagram fungsional sirkuit mikro pada Gambar 2).
Saat mengisi kapasitor pengatur waktu, kapasitor logis diatur pada salah satu masukan elemen logika “DAN” yang mengontrol pemicu. Jika tegangan keluaran stabilizer lebih rendah dari tegangan nominal (pada masukan dengan tegangan ambang 1,25V), maka tegangan logis juga diatur pada masukan kedua dari elemen yang sama. Dalam hal ini, unit logis juga diatur pada output elemen dan pada input "S" dari pemicu, unit tersebut diatur (level aktif pada input "S" adalah logika 1) dan pada outputnya "Q ” yang logis muncul, membuka kunci transistor.
Ketika tegangan pada kapasitor pengatur frekuensi mencapai ambang batas atas, kapasitor mulai melepaskan muatannya, dan nol logis muncul pada input pertama elemen logika “DAN”. Level yang sama juga disuplai ke input reset pemicu (level aktif pada input “R” berlogika 0) dan meresetnya. Nol logis muncul pada output “Q” pemicu dan transistor kunci ditutup.
Kemudian siklus itu berulang.
Diagram fungsional menunjukkan bahwa uraian ini hanya berlaku untuk komparator arus, yang secara fungsional terhubung ke osilator master (dikendalikan oleh input 7 dari rangkaian mikro). Tetapi keluaran dari komparator tegangan (dikendalikan oleh masukan 5) tidak memiliki “keistimewaan” seperti itu.
Ternyata dalam setiap siklus pembanding arus dapat membuka dan menutup transistor kunci, jika tentu saja pembanding tegangan mengizinkannya. Namun komparator tegangan itu sendiri hanya dapat mengeluarkan izin atau larangan pembukaan, yang baru dapat diproses pada siklus berikutnya.
Oleh karena itu, jika Anda melakukan hubungan pendek pada input komparator arus (pin 6 dan 7) dan hanya mengontrol komparator tegangan (pin 5), maka transistor kunci dibuka olehnya dan tetap terbuka sampai akhir siklus pengisian kapasitor. , meskipun tegangan pada masukan komparator melebihi ambang batas. Dan hanya ketika kapasitor mulai kosong barulah generator menutup transistor. Dalam mode ini, daya yang disuplai ke beban hanya dapat diberi dosis oleh frekuensi osilator utama, karena transistor kunci, meskipun ditutup secara paksa, hanya untuk waktu sekitar 0,3-0,5 s pada nilai frekuensi berapa pun. Dan mode ini lebih mirip dengan PFM - modulasi frekuensi pulsa, yang termasuk dalam jenis regulasi relai.
Sebaliknya, jika Anda melakukan hubungan pendek pada input komparator tegangan ke rumahan, menghilangkannya dari operasi, dan hanya mengontrol input komparator arus (pin 7), maka transistor kunci akan dibuka oleh osilator utama. dan ditutup atas perintah pembanding saat ini di setiap siklus! Artinya, tanpa adanya beban, ketika komparator arus tidak bekerja, transistor membuka dalam waktu lama dan menutup dalam waktu singkat. Sebaliknya, ketika kelebihan beban, mereka membuka dan segera menutup dalam waktu lama atas perintah pembanding saat ini. Pada beberapa nilai arus beban rata-rata, kunci dibuka oleh generator, dan setelah beberapa waktu, setelah komparator arus dipicu, kunci ditutup. Jadi, dalam mode ini, daya pada beban diatur oleh durasi keadaan terbuka transistor - yaitu PWM penuh.
Dapat dikatakan bahwa ini bukan PWM, karena dalam mode ini frekuensinya tidak tetap, tetapi berubah - berkurang seiring dengan meningkatnya tegangan operasi. Tetapi dengan tegangan suplai konstan, frekuensinya tetap tidak berubah, dan arus beban distabilkan hanya dengan mengubah durasi pulsa. Oleh karena itu, kita dapat berasumsi bahwa ini adalah PWM yang lengkap. Dan perubahan frekuensi operasi ketika tegangan suplai berubah dijelaskan oleh hubungan langsung komparator arus dengan osilator master.
Ketika kedua komparator digunakan secara bersamaan (dalam rangkaian klasik), semuanya bekerja persis sama, dan mode kunci atau PWM diaktifkan tergantung pada komparator mana yang dipicu saat ini: ketika ada tegangan lebih - kunci (PWM) , dan ketika ada kelebihan arus - PWM
Anda dapat sepenuhnya menghilangkan komparator tegangan dari operasi dengan menghubungkan pin ke-5 dari sirkuit mikro ke rumahan, dan juga menstabilkan tegangan menggunakan PWM dengan memasang transistor tambahan. Opsi ini ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar.1
Stabilisasi tegangan pada rangkaian ini dilakukan dengan mengubah tegangan pada masukan komparator arus. Tegangan referensi adalah tegangan ambang gerbang transistor efek medan VT1. Tegangan keluaran stabilizer sebanding dengan produk tegangan ambang transistor dan koefisien pembagian pembagi resistif Rd1, Rd2 dan dihitung dengan rumus:
Uout=Naik(1+Rd2/Rd1), dimana
Atas – Ambang batas tegangan VT1 (1.7…2V).
Stabilisasi arus masih bergantung pada resistansi resistor R2.
Prinsip pengoperasian stabilizer saat ini.
Chip MC34063 memiliki dua input yang dapat digunakan untuk menstabilkan arus.
Satu input memiliki tegangan ambang 1,25V (pin ke-5 ms), yang tidak menguntungkan untuk LED yang cukup kuat karena kehilangan daya. Misalnya, pada arus 700mA (untuk LED 3W), kita mengalami kerugian pada resistor sensor arus sebesar 1,25*0,7A=0,875W. Karena alasan ini saja, efisiensi teoritis konverter tidak boleh lebih tinggi dari 3W/(3W+0,875W)=77%. Yang asli adalah 60%...70%, yang sebanding dengan stabilisator linier atau sekadar resistor pembatas arus.
Input kedua dari rangkaian mikro memiliki tegangan ambang batas 0,3V (pin ke-7 ms), dan dirancang untuk melindungi transistor internal dari arus lebih.
Biasanya, sirkuit mikro ini digunakan dengan cara ini: input dengan ambang batas 1,25V - untuk menstabilkan tegangan atau arus, dan input dengan ambang batas 0,3V - untuk melindungi sirkuit mikro dari kelebihan beban.
Kadang-kadang op-amp tambahan dipasang untuk memperkuat tegangan dari sensor arus, tetapi kami tidak akan mempertimbangkan opsi ini karena hilangnya kesederhanaan rangkaian yang menarik dan peningkatan biaya stabilizer. Akan lebih mudah untuk mengambil sirkuit mikro lain...
Dalam opsi ini, diusulkan untuk menggunakan input dengan tegangan ambang 0,3V untuk menstabilkan arus, dan cukup mematikan input lainnya, dengan tegangan 1,25V.
Skemanya ternyata sangat sederhana. Untuk memudahkan persepsi, unit fungsional dari sirkuit mikro itu sendiri ditampilkan (Gbr. 2). 
Gambar.2
Tujuan dan pemilihan elemen rangkaian.
Dioda D dengan tersedak L— elemen penstabil pulsa dihitung masing-masing untuk arus beban yang diperlukan dan mode kontinu arus induktor.
Kapasitor Caku dan CHai– pemblokiran di pintu masuk dan keluar. Kapasitor keluaran Co pada dasarnya tidak diperlukan karena riak kecil arus beban, terutama pada nilai induktansi induktor yang besar, oleh karena itu, digambarkan sebagai garis putus-putus dan mungkin tidak ada dalam rangkaian nyata.
Kapasitor CT– pengaturan frekuensi. Ini juga bukan elemen penting yang mendasar, sehingga ditunjukkan dengan garis putus-putus.
Lembar data untuk sirkuit mikro menunjukkan frekuensi operasi maksimum 100 KHz, parameter tabel menunjukkan nilai rata-rata 33 KHz, dan grafik menunjukkan ketergantungan durasi keadaan terbuka dan tertutup sakelar pada kapasitansi frekuensi- pengaturan kapasitor menunjukkan nilai minimum masing-masing 2 s dan 0,3 s (dengan kapasitansi 10 pF).
Ternyata jika kita mengambil nilai terakhir, maka periodenya adalah 2μs+0,3μs=2,3μs, dan ini adalah frekuensi 435KHz.
Jika kita memperhitungkan prinsip operasi sirkuit mikro - pemicu yang diatur oleh pulsa osilator utama dan diatur ulang oleh pembanding saat ini, ternyata ms ini logis, dan logika tersebut memiliki frekuensi operasi setidaknya beberapa MHz. Ternyata kinerjanya hanya dibatasi oleh karakteristik kecepatan transistor kunci. Dan jika tidak beroperasi pada frekuensi 400 KHz, maka bagian depan dengan peluruhan pulsa akan tertunda dan efisiensinya akan sangat rendah karena rugi-rugi dinamis. Namun, praktik telah menunjukkan bahwa sirkuit mikro dari pabrikan berbeda dapat menyala dengan baik dan beroperasi tanpa kapasitor pengatur frekuensi sama sekali. Dan ini memungkinkan untuk meningkatkan frekuensi operasi sebanyak mungkin - hingga 200 KHz - 400 KHz, tergantung pada jenis sirkuit mikro dan pabrikannya. Transistor kunci dari sirkuit mikro mempertahankan frekuensi tersebut dengan baik, karena kenaikan pulsa tidak melebihi 0,1 s, dan waktu penurunan tidak melebihi 0,12 s pada frekuensi operasi 380 KHz. Oleh karena itu, bahkan pada frekuensi tinggi seperti itu, rugi-rugi dinamis pada transistor cukup kecil, dan rugi-rugi utama serta pemanasan ditentukan oleh peningkatan tegangan saturasi transistor kunci (0,5...1V).
Resistor RB membatasi arus basis transistor kunci bawaan. Dimasukkannya resistor yang ditunjukkan pada diagram ini memungkinkan Anda mengurangi daya yang dihamburkan dan meningkatkan efisiensi stabilizer. Penurunan tegangan pada resistor Rb sama dengan perbedaan antara tegangan suplai, tegangan beban dan penurunan tegangan pada rangkaian mikro (0,9-2V).
Misalnya, dengan rangkaian seri 3 LED dengan penurunan tegangan total 9...10V dan ditenagai oleh baterai (12-14V), penurunan tegangan pada resistor Rb tidak melebihi 4V.
Akibatnya, rugi-rugi pada resistor Rb beberapa kali lebih kecil dibandingkan sambungan biasa, ketika resistor dihubungkan antara pin ke-8 ms dan tegangan suplai.
Harus diingat bahwa resistor tambahan Rb sudah dipasang di dalam sirkuit mikro, atau resistansi struktur kunci itu sendiri ditingkatkan, atau struktur kunci dirancang sebagai sumber arus. Ini mengikuti grafik ketergantungan tegangan saturasi struktur (antara pin 8 dan 2) pada tegangan suplai pada berbagai resistansi resistor pembatas Rb (Gbr. 3).
Gambar.3
Akibatnya, dalam beberapa kasus (ketika perbedaan antara tegangan suplai dan beban kecil atau kerugian dapat ditransfer dari resistor Rb ke sirkuit mikro), resistor Rb dapat dihilangkan dengan langsung menghubungkan pin 8 dari sirkuit mikro ke output atau ke tegangan suplai.
Dan ketika efisiensi keseluruhan stabilizer tidak terlalu penting, Anda dapat menghubungkan pin 8 dan 1 dari sirkuit mikro satu sama lain. Dalam hal ini, efisiensi dapat menurun 3-10% tergantung pada arus beban.
Saat memilih nilai resistor Rb, Anda harus berkompromi. Semakin rendah resistansi, semakin rendah tegangan suplai awal, mode stabilisasi arus beban dimulai, tetapi kerugian pada resistor ini meningkat pada rentang perubahan tegangan suplai yang besar. Akibatnya, efisiensi stabilizer menurun dengan meningkatnya tegangan suplai.
Grafik berikut (Gbr. 4), sebagai contoh, menunjukkan ketergantungan arus beban pada tegangan suplai pada dua nilai resistor Rb yang berbeda - 24 Ohm dan 200 Ohm. Terlihat jelas bahwa dengan resistor 200 Ohm, stabilisasi menghilang pada tegangan suplai di bawah 14V (karena arus basis transistor kunci tidak mencukupi). Dengan resistor 24 Ohm, stabilisasi menghilang pada tegangan 11,5 V.
Gambar.4
Oleh karena itu, resistansi resistor Rb perlu dihitung dengan cermat untuk mendapatkan stabilisasi pada kisaran tegangan suplai yang diperlukan. Apalagi dengan daya baterai yang kisarannya kecil dan hanya beberapa volt.
Resistor Rsc adalah sensor arus beban. Perhitungan resistor ini tidak memiliki keistimewaan khusus. Anda hanya perlu memperhitungkan bahwa tegangan referensi input arus sirkuit mikro berbeda dari pabrikan ke pabrikan. Tabel di bawah ini menunjukkan nilai tegangan referensi aktual yang diukur dari beberapa sirkuit mikro.
| Kepingan |
Produsen |
Referensi U (V) |
| MC34063ACD | STMikroelektronik | |
| MC34063EBD | STMikroelektronik | |
| GS34063S | Semikonduktor Teknologi Global | |
| SP34063A | Perusahaan Sipex | |
| MC34063A | Motorola | |
| AP34063N8 | Teknologi Analog | |
| AP34063A | Anachip | |
| MC34063A | anak adil |
Statistik nilai tegangan referensi kecil, sehingga nilai yang diberikan tidak boleh dianggap sebagai standar. Anda hanya perlu mengingat bahwa nilai sebenarnya dari tegangan referensi mungkin sangat berbeda dari nilai yang ditunjukkan dalam lembar data.
Penyebaran tegangan referensi yang begitu besar tampaknya disebabkan oleh tujuan masukan arus - bukan untuk menstabilkan arus beban, tetapi untuk melindungi beban berlebih. Meski begitu, akurasi menjaga arus beban pada versi di atas cukup baik.
Tentang keberlanjutan.
Chip MC34063 tidak memiliki kemampuan untuk melakukan koreksi ke sirkuit OS. Awalnya, stabilitas dicapai dengan meningkatkan nilai induktansi induktor L dan, khususnya, kapasitansi kapasitor keluaran Co. Dalam hal ini, sebuah paradoks tertentu muncul - ketika bekerja pada frekuensi yang lebih tinggi, denyut tegangan dan arus beban yang diperlukan dapat diperoleh dengan induktansi dan kapasitansi kecil dari elemen filter, tetapi pada saat yang sama rangkaian dapat tereksitasi, sehingga perlu untuk memasang induktansi besar dan (atau) kapasitansi besar. Akibatnya, dimensi stabilizer menjadi terlalu tinggi.
Paradoks tambahannya adalah bahwa untuk stabilisator switching step-down, kapasitor keluaran bukanlah elemen yang diperlukan secara mendasar. Tingkat riak arus (tegangan) yang diperlukan dapat diperoleh dengan satu tersedak.
Anda dapat memperoleh stabilitas stabilizer yang baik pada nilai induktansi yang diperlukan atau dikurangi dan, terutama, kapasitansi filter keluaran dengan memasang rangkaian koreksi RC tambahan Rf dan Cf, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Praktek telah menunjukkan bahwa nilai optimal konstanta waktu rantai ini tidak boleh kurang dari 1KOhm*uF. Nilai parameter rantai seperti resistor 10KΩ dan kapasitor 0,1μF dapat dianggap cukup nyaman.
Dengan rangkaian koreksi seperti itu, stabilizer beroperasi secara stabil di seluruh rentang tegangan suplai, dengan nilai induktansi yang rendah (satuan μH) dan kapasitansi (satuan dan pecahan μF) dari filter keluaran atau tanpa kapasitor keluaran sama sekali.
Mode PWM memainkan peran penting dalam stabilitas ketika digunakan untuk menstabilkan input arus dari rangkaian mikro.
Koreksi tersebut memungkinkan beberapa sirkuit mikro yang sebelumnya tidak ingin bekerja normal sama sekali, dapat beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi.
Misalnya, grafik berikut menunjukkan ketergantungan frekuensi operasi pada tegangan suplai untuk sirkuit mikro MC34063ACD dari STMicroelectronics dengan kapasitas kapasitor pengaturan frekuensi 100 pF.
Gambar.5
Seperti dapat dilihat dari grafik, tanpa koreksi, rangkaian mikro ini tidak akan mau beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi bahkan dengan kapasitas kapasitor pengatur frekuensi yang kecil. Mengubah kapasitansi dari nol menjadi beberapa ratus pF tidak mempengaruhi frekuensi secara mendasar, dan nilai maksimumnya hampir mencapai 100 KHz.
Setelah diperkenalkannya rantai koreksi RfCf, sirkuit mikro yang sama (seperti sirkuit mikro serupa lainnya) mulai beroperasi pada frekuensi hingga hampir 300 KHz.
Ketergantungan di atas mungkin dapat dianggap tipikal untuk sebagian besar sirkuit mikro, meskipun sirkuit mikro dari beberapa perusahaan beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi tanpa koreksi, dan pengenalan koreksi memungkinkan untuk memperoleh frekuensi operasi 400 KHz pada tegangan suplai 12.. .14V.
Grafik berikut menunjukkan pengoperasian stabilizer tanpa koreksi (Gbr. 6).
Gambar.6
Grafik menunjukkan ketergantungan arus yang dikonsumsi (Ip), arus beban (In) dan arus hubung singkat keluaran (Isc) pada tegangan suplai untuk dua nilai kapasitansi kapasitor keluaran (Co) - 10 µF dan 220 µF.
Terlihat jelas bahwa peningkatan kapasitansi kapasitor keluaran meningkatkan stabilitas stabilizer - kurva yang rusak pada kapasitansi 10 F disebabkan oleh eksitasi sendiri. Pada tegangan suplai sampai 16V tidak ada eksitasi, muncul pada 16-18V. Kemudian terjadi semacam perubahan mode dan pada tegangan 24V muncul kekusutan kedua. Pada saat yang sama, frekuensi operasi berubah, yang juga terlihat pada grafik sebelumnya (Gbr. 5) ketergantungan frekuensi operasi pada tegangan suplai (kedua grafik diperoleh secara bersamaan ketika memeriksa satu contoh stabilizer).
Meningkatkan kapasitas kapasitor keluaran hingga 220 µF atau lebih akan meningkatkan stabilitas, terutama pada tegangan suplai rendah. Namun tidak menghilangkan keseruannya. Pengoperasian stabilizer yang kurang lebih stabil dapat dicapai dengan kapasitas kapasitor keluaran minimal 1000 µF.
Dalam hal ini, induktansi induktor mempunyai pengaruh yang sangat kecil terhadap gambaran keseluruhan, meskipun jelas bahwa peningkatan induktansi akan meningkatkan stabilitas.
Perubahan frekuensi operasi mempengaruhi kestabilan arus beban, yang juga terlihat pada grafik. Stabilitas arus keluaran secara keseluruhan ketika tegangan suplai berubah juga tidak memuaskan. Arus dapat dianggap relatif stabil dalam rentang tegangan suplai yang cukup sempit. Misalnya saat dijalankan dengan daya baterai.
Pengenalan rantai koreksi RfCf secara radikal mengubah pengoperasian stabilizer.
Grafik berikut menunjukkan pengoperasian stabilizer yang sama tetapi dengan rantai koreksi RfCf.
Gambar.7
Terlihat jelas bahwa penstabil mulai bekerja sebagaimana mestinya untuk penstabil arus - arus beban dan arus hubung singkat hampir sama dan konstan di seluruh rentang tegangan suplai. Dalam hal ini, kapasitor keluaran umumnya tidak lagi mempengaruhi pengoperasian stabilizer. Sekarang kapasitansi kapasitor keluaran hanya mempengaruhi tingkat riak arus dan tegangan beban, dan dalam banyak kasus kapasitor tidak dapat dipasang sama sekali.
Di bawah ini, sebagai contoh, diberikan nilai riak arus beban pada berbagai kapasitas kapasitor keluaran Co. LED dirangkai 3 seri dalam 10 grup paralel (30 pcs). Tegangan suplai - 12V. Tersedak 47 µH.
Tanpa kapasitor: arus beban 226mA +-65mA atau 22.6mA +-6.5mA per LED.
Dengan kapasitor 0,33uF: 226mA +-25mA atau 22,6mA +-2,5mA per LED.
Dengan kapasitor 1,5uF: 226mA +-5mA atau 22,6mA +-0,5mA per LED.
Dengan kapasitor 10uF: 226mA +-2.5mA atau 22.6mA +-0.25mA per LED.
Artinya, tanpa kapasitor, dengan arus beban total 226 mA, riak arus beban adalah 65 mA, yang jika dihitung dengan satu LED, menghasilkan arus rata-rata 22,6 mA dan riak 6,5 mA.
Dapat dilihat bagaimana kapasitansi kecil sebesar 0,33 μF secara tajam mengurangi riak arus. Pada saat yang sama, peningkatan kapasitansi dari 1 µF menjadi 10 µF sudah berdampak kecil pada tingkat riak.
Semua kapasitor terbuat dari keramik, karena elektrolit konvensional atau tantalum tidak memberikan tingkat riak yang mendekati.
Ternyata kapasitor keluaran 1 µF cukup memadai untuk semua kesempatan. Meningkatkan kapasitansi hingga 10 µF dengan arus beban 0,2-0,3 A hampir tidak masuk akal, karena riak tidak lagi berkurang secara signifikan dibandingkan dengan 1 µF.
Jika Anda menggunakan induktor dengan induktansi lebih tinggi, maka Anda dapat melakukannya tanpa kapasitor bahkan pada arus beban tinggi dan (atau) tegangan suplai tinggi.
Riak tegangan input dengan suplai 12V dan kapasitas kapasitor input Ci 10 μF tidak melebihi 100 mV.
Kemampuan daya sirkuit mikro.
Sirkuit mikro MC34063 beroperasi secara normal pada tegangan suplai dari 3V hingga 40V menurut lembar data (MS dari STM - hingga 50V) dan hingga 45V pada kenyataannya, memberikan arus beban hingga 1A untuk paket DIP-8 dan hingga 0,75 A untuk paket SO-8. Dengan menggabungkan koneksi LED serial dan paralel, Anda dapat membuat lampu dengan daya keluaran dari 3V*20mA=60mW hingga 40V*0,75...1A=30...40W.
Dengan mempertimbangkan tegangan saturasi transistor kunci (0,5...0,8V) dan daya yang diizinkan sebesar 1,2W yang dihamburkan oleh kotak sirkuit mikro, arus beban dapat ditingkatkan hingga 1,2W/0,8V=1,5A untuk DIP -8 paket dan hingga 1A untuk paket SO-8.
Namun, dalam hal ini, diperlukan heat sink yang baik, jika tidak, perlindungan panas berlebih yang terpasang pada chip tidak akan memungkinkan pengoperasian pada arus seperti itu.
Penyolderan DIP standar badan sirkuit mikro ke papan tidak memberikan pendinginan yang diperlukan pada arus maksimum. Pin rumah DIP untuk versi SMD perlu dicetak dengan melepaskan ujung tipis pin. Bagian lebar pin yang tersisa ditekuk rata dengan dasar casing dan baru kemudian disolder ke papan. Berguna untuk memposisikan papan sirkuit tercetak sehingga ada area luas di bawah badan sirkuit mikro, dan sebelum memasang sirkuit mikro, Anda perlu mengoleskan sedikit pasta konduktif termal ke alasnya.
Karena pin yang pendek dan lebar, serta karena casing yang sangat pas dengan poligon tembaga pada papan sirkuit tercetak, ketahanan termal dari badan sirkuit mikro berkurang dan akan mampu menghilangkan sedikit lebih banyak daya.
Untuk casing SO-8, memasang radiator tambahan berupa pelat atau profil lain langsung di bagian atas casing akan membantu.
Di satu sisi, upaya untuk meningkatkan kekuasaan seperti itu terlihat aneh. Lagi pula, Anda cukup beralih ke sirkuit mikro lain yang lebih kuat atau memasang transistor eksternal. Dan pada arus beban lebih dari 1,5A, ini akan menjadi satu-satunya keputusan yang tepat. Namun, ketika arus beban 1,3A diperlukan, Anda cukup meningkatkan pembuangan panas dan mencoba menggunakan opsi yang lebih murah dan sederhana pada chip MC34063.
Efisiensi maksimum yang diperoleh pada stabilizer versi ini tidak melebihi 90%. Peningkatan efisiensi lebih lanjut dicegah dengan peningkatan tegangan saturasi transistor kunci - setidaknya 0,4...0,5V pada arus hingga 0,5A dan 0,8...1V pada arus 1...1.5A. Oleh karena itu, elemen pemanas utama stabilizer selalu berupa sirkuit mikro. Benar, pemanasan yang nyata hanya terjadi pada daya maksimum untuk kasus tertentu. Misalnya, sirkuit mikro dalam paket SO-8 memanas hingga 100 derajat pada arus beban 1A dan, tanpa heat sink tambahan, dimatikan secara siklis oleh perlindungan panas berlebih yang ada di dalamnya. Pada arus hingga 0,5A...0,7A sirkuit mikro sedikit hangat, dan pada arus 0,3...0,4A tidak memanas sama sekali.
Pada arus beban yang lebih tinggi, frekuensi pengoperasian dapat dikurangi. Dalam hal ini, kerugian dinamis dari transistor kunci berkurang secara signifikan. Kehilangan daya secara keseluruhan dan pemanasan casing berkurang.
Elemen luar yang mempengaruhi efisiensi stabilizer adalah dioda D, induktor L dan resistor Rsc dan Rb. Oleh karena itu, dioda harus dipilih dengan tegangan maju yang rendah (dioda Schottky), dan induktor harus dipilih dengan resistansi belitan serendah mungkin.
Anda dapat mengurangi kerugian pada resistor Rsc dengan mengurangi tegangan ambang batas dengan memilih sirkuit mikro dari pabrikan yang sesuai. Hal ini telah dibahas sebelumnya (lihat tabel di awal).
Pilihan lain untuk mengurangi kerugian pada resistor Rsc adalah dengan memperkenalkan bias arus konstan tambahan pada resistor Rf (ini akan ditunjukkan secara lebih rinci di bawah ini). contoh spesifik stabilisator).
Resistor Rb harus diperhitungkan dengan cermat, usahakan mengambilnya dengan resistansi sebesar mungkin. Bila tegangan suplai berubah dalam batas besar, sebaiknya resistor Rb diganti dengan sumber arus. Dalam hal ini, peningkatan kerugian dengan meningkatnya tegangan suplai tidak akan terlalu tajam.
Ketika semua tindakan di atas diambil, bagian kerugian elemen-elemen ini adalah 1,5-2 kali lebih kecil daripada kerugian pada sirkuit mikro.
Karena tegangan konstan disuplai ke input arus dari rangkaian mikro, hanya sebanding dengan arus beban, dan bukan, seperti biasa, tegangan pulsa sebanding dengan arus transistor kunci (jumlah arus beban dan kapasitor keluaran) , induktansi induktor tidak lagi mempengaruhi stabilitas operasi, karena induktansi tidak lagi menjadi rantai koreksi elemen (perannya dimainkan oleh rantai RfCf). Hanya amplitudo arus transistor kunci dan riak arus beban yang bergantung pada nilai induktansi. Dan karena frekuensi operasinya relatif tinggi, bahkan dengan nilai induktansi rendah, riak arus bebannya kecil.
Namun, karena transistor kunci berdaya relatif rendah yang terpasang di dalam sirkuit mikro, induktansi induktor tidak boleh dikurangi secara signifikan, karena hal ini meningkatkan arus puncak transistor sementara nilai rata-ratanya tetap sama dan tegangan saturasi meningkat. Akibatnya kerugian pada transistor meningkat dan efisiensi keseluruhan menurun.
Benar, tidak secara dramatis - hanya beberapa persen. Misalnya, mengganti induktor dari 12 µH menjadi 100 µH memungkinkan peningkatan efisiensi salah satu stabilisator dari 86% menjadi 90%.
Di sisi lain, hal ini memungkinkan, bahkan pada arus beban rendah, untuk memilih induktansi rendah, memastikan bahwa amplitudo arus transistor kunci tidak melebihi nilai maksimum yang diperbolehkan untuk sirkuit mikro, 1,5A.
Misalnya, dengan arus beban 0,2A dengan tegangan 9...10V, tegangan suplai 12...15V dan frekuensi operasi 300KHz, diperlukan induktansi 53µH. Dalam hal ini, arus pulsa transistor kunci dari sirkuit mikro tidak melebihi 0,3A. Jika kita mengurangi induktansi induktor menjadi 4 H, maka pada arus rata-rata yang sama, arus pulsa transistor kunci akan meningkat ke nilai batas (1,5A). Benar, efisiensi stabilizer akan menurun karena meningkatnya kerugian dinamis. Namun mungkin dalam beberapa kasus, mengorbankan efisiensi dapat diterima, tetapi menggunakan induktor berukuran kecil dengan induktansi kecil.
Meningkatkan induktansi induktor juga memungkinkan peningkatan arus maksimum memuat hingga nilai arus maksimum dari transistor kunci sirkuit mikro (1,5A).
Ketika induktansi induktor meningkat, bentuk arus dari transistor switching berubah dari segitiga seluruhnya menjadi persegi panjang. Dan karena luas persegi panjang adalah 2 kali lebih besar dari luas segitiga (dengan tinggi dan alas yang sama), nilai rata-rata arus (dan beban) transistor dapat ditingkatkan 2 kali lipat dengan konstanta amplitudo pulsa saat ini.
Artinya, dengan bentuk pulsa segitiga dengan amplitudo 1,5A, arus rata-rata transistor dan beban adalah:
di mana k adalah siklus kerja pulsa maksimum, sama dengan 0,9 untuk sirkuit mikro tertentu.
Akibatnya, arus beban maksimum tidak melebihi:
Masuk=1,5A/2*0,9=0,675A.
Dan setiap peningkatan arus beban di atas nilai ini berarti melebihi arus maksimum transistor kunci dari rangkaian mikro.
Oleh karena itu, semua lembar data untuk sirkuit mikro ini menunjukkan arus beban maksimum 0,75A.
Dengan meningkatkan induktansi induktor sehingga arus transistor menjadi persegi panjang, kita dapat menghilangkan keduanya dari rumus arus maksimum dan mendapatkan:
Masuk=1,5A*k=1,5A*0,9=1,35A.
Perlu diingat bahwa dengan peningkatan induktansi induktor yang signifikan, dimensinya juga sedikit meningkat. Namun, terkadang meningkatkan arus beban dengan meningkatkan ukuran induktor ternyata lebih mudah dan lebih murah daripada memasang transistor tambahan yang kuat.
Secara alami, dengan arus beban yang diperlukan lebih dari 1,5A, tidak ada cara lain untuk memasang transistor tambahan (atau sirkuit mikro pengontrol lainnya), dan jika Anda dihadapkan pada pilihan: arus beban 1,4A atau sirkuit mikro lain, maka Anda pertama-tama harus mencoba memecahkan masalah dengan meningkatkan induktansi dengan meningkatkan ukuran throttle.
Lembar data untuk chip menunjukkan bahwa siklus kerja maksimum tidak melebihi 6/7 = 0,857. Pada kenyataannya, nilai hampir 0,9 diperoleh bahkan pada frekuensi operasi tinggi 300-400 KHz. Pada frekuensi yang lebih rendah (100-200KHz) siklus kerjanya bisa mencapai 0,95.
Oleh karena itu, stabilizer bekerja normal dengan perbedaan tegangan input-output yang kecil.
Stabilizer bekerja dengan menarik ketika arus beban lebih rendah dari arus pengenal, yang disebabkan oleh penurunan tegangan suplai di bawah yang ditentukan - efisiensi setidaknya 95%...
Karena PWM diimplementasikan bukan dengan cara klasik (kontrol penuh dari osilator master), tetapi dengan cara “relai”, menggunakan pemicu (dimulai oleh generator, disetel ulang oleh komparator), kemudian pada arus di bawah arus pengenal, situasi mungkin terjadi ketika transistor kunci berhenti menutup. Perbedaan antara tegangan suplai dan beban dikurangi menjadi tegangan saturasi transistor switching, yang biasanya tidak melebihi 1V pada arus hingga 1A dan tidak lebih dari 0,2-0,3V pada arus hingga 0,2-0,3A. Meskipun terdapat rugi-rugi statis, tidak ada rugi-rugi dinamis dan transistor bekerja hampir seperti jumper.
Bahkan ketika transistor tetap terkontrol dan beroperasi dalam mode PWM, efisiensinya tetap tinggi karena pengurangan arus. Misalnya, dengan perbedaan 1,5V antara tegangan suplai (10V) dan tegangan pada LED (8,5V), rangkaian terus beroperasi (meskipun pada frekuensi berkurang setengahnya) dengan efisiensi 95%.
Parameter arus dan tegangan untuk kasus ini akan ditunjukkan di bawah ini ketika mempertimbangkan rangkaian stabilizer praktis.
Opsi penstabil praktis.
Tidak akan ada banyak pilihan, karena yang paling sederhana, berulang pilihan klasik menurut desain sirkuit, mereka tidak memungkinkan peningkatan frekuensi operasi atau arus, atau peningkatan efisiensi, atau perolehan stabilitas yang baik. Untuk alasan inilah yang paling banyak pilihan terbaik hasilnya satu, diagram bloknya ditunjukkan pada Gambar 2. Hanya peringkat komponen yang dapat berubah tergantung pada karakteristik stabilizer yang diperlukan.
Gambar 8 menunjukkan diagram versi klasik.
Gambar.8
Salah satu fiturnya adalah setelah melepas arus kapasitor keluaran (C3) dari rangkaian OS, induktansi induktor dapat dikurangi. Untuk pengujian, diambil tersedak domestik lama pada batang DM-3 dengan 12 μH. Seperti yang Anda lihat, karakteristik rangkaiannya ternyata cukup baik.
Keinginan untuk meningkatkan efisiensi mengarah pada rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar.9
Berbeda dengan rangkaian sebelumnya, resistor R1 dihubungkan bukan ke sumber listrik, melainkan ke output stabilizer. Akibatnya, tegangan pada resistor R1 menjadi lebih kecil dengan besarnya tegangan pada beban. Dengan arus yang sama melaluinya, daya yang dilepaskannya berkurang dari 0,5 W menjadi 0,15 W.
Pada saat yang sama, induktansi induktor ditingkatkan, yang juga meningkatkan efisiensi stabilizer. Hasilnya, efisiensi meningkat beberapa persen. Angka-angka tertentu ditunjukkan dalam diagram.
Ciri khas lain dari dua skema terakhir. Rangkaian pada Gambar 8 memiliki stabilitas arus beban yang sangat baik ketika tegangan suplai berubah, tetapi efisiensinya agak rendah. Sirkuit pada Gambar 9, sebaliknya, memiliki efisiensi yang cukup tinggi, tetapi stabilitas arusnya buruk - ketika tegangan suplai berubah dari 12V ke 15V, arus beban meningkat dari 0,27A menjadi 0,3A.
Hal ini tidak disebabkan pilihan yang tepat resistansi resistor R1, seperti disebutkan sebelumnya (lihat Gambar 4). Karena peningkatan resistansi R1, mengurangi stabilitas arus beban, meningkatkan efisiensi, dalam beberapa kasus hal ini dapat digunakan. Misalnya, dengan daya baterai, ketika batas perubahan voltase kecil, dan efisiensi tinggi lebih relevan.
Pola tertentu harus diperhatikan.
Cukup banyak stabilisator yang diproduksi (hampir semuanya digunakan untuk menggantikan lampu pijar dengan lampu LED di interior mobil), dan meskipun stabilisator diperlukan dari waktu ke waktu, sirkuit mikro diambil dari papan jaringan “Hub” dan “Hub” yang rusak. Sakelar”. Terlepas dari perbedaan pabrikan, hampir semua sirkuit mikro memungkinkan untuk memperoleh karakteristik stabilizer yang layak bahkan di sirkuit sederhana.
Satu-satunya chip yang saya temukan adalah GS34063S dari Globaltech Semiconductor, yang sama sekali tidak ingin beroperasi pada frekuensi tinggi.
Kemudian beberapa sirkuit mikro MC34063ACD dan MC34063EBD dari STMicroelectronics dibeli, yang menunjukkan hasil yang lebih buruk - mereka tidak bekerja pada frekuensi yang lebih tinggi, stabilitas yang buruk, dukungan pembanding arus tegangan tinggi (0,45-0,5V), stabilisasi arus beban yang buruk dengan baik efisiensi atau efisiensi buruk dengan stabilisasi yang baik...
Mungkin buruknya kinerja sirkuit mikro yang terdaftar dijelaskan oleh murahnya - sirkuit termurah yang tersedia dibeli, karena sirkuit mikro MC34063A (DIP-8) dari perusahaan yang sama, dilepas dari Switch yang rusak, berfungsi normal. Benar, pada frekuensi yang relatif rendah - tidak lebih dari 160 KHz.
Sirkuit mikro berikut, yang diambil dari peralatan rusak, berfungsi dengan baik:
Perusahaan Sipex (SP34063A),
Motorola (MC34063A),
Teknologi Analog (AP34063N8),
Anachip (AP34063 dan AP34063A).
Fairchild (MC34063A) - Saya tidak yakin saya mengidentifikasi perusahaan dengan benar.
TENTANG Semiconductor, Unisonic Technologies (UTC) dan Texas Instruments - Saya tidak ingat, karena saya mulai memperhatikan perusahaan hanya setelah saya dihadapkan pada keengganan beberapa perusahaan untuk bekerja dengan MS, dan saya tidak secara khusus membeli sirkuit mikro dari perusahaan-perusahaan ini.
Agar tidak membuang sirkuit mikro MC34063ACD dan MC34063EBD yang dibeli dan berkinerja buruk dari STMicroelectronics, beberapa percobaan dilakukan, yang mengarah ke sirkuit yang ditunjukkan di awal pada Gambar.
Gambar 10 berikut menunjukkan rangkaian praktis stabilizer dengan rangkaian koreksi RfCf (dalam rangkaian ini R3C2). Perbedaan pengoperasian stabilizer tanpa dan dengan rantai koreksi telah dibahas sebelumnya di bagian “Tentang stabilitas” dan grafik disajikan (Gbr. 5, Gbr. 6, Gbr. 7).
Gambar 10
Dari grafik pada Gambar 7 dapat dilihat bahwa stabilisasi arus sangat baik di seluruh rentang tegangan suplai rangkaian mikro. Stabilitasnya sangat baik - seolah-olah PWM berfungsi. Frekuensinya cukup tinggi, sehingga memungkinkan untuk menggunakan tersedak berukuran kecil dengan induktansi rendah dan sepenuhnya menghilangkan kapasitor keluaran. Meskipun memasang kapasitor kecil dapat sepenuhnya menghilangkan riak arus beban. Ketergantungan amplitudo riak arus beban pada kapasitas kapasitor telah dibahas sebelumnya di bagian “Tentang stabilitas”.
Seperti yang telah disebutkan, sirkuit mikro MC34063ACD dan MC34063EBD dari STMicroelectronics yang saya terima ternyata memiliki tegangan referensi pembanding arus yang terlalu tinggi - masing-masing 0,45V-0,5V, meskipun nilai yang ditunjukkan dalam lembar data adalah 0,25V-0,35V. Oleh karena itu, pada arus beban tinggi, terjadi rugi-rugi yang besar pada resistor sensor arus. Untuk mengurangi kerugian, ditambahkan sumber arus pada rangkaian menggunakan transistor VT1 dan resistor R2. (Gbr. 11).
Gambar 11
Berkat sumber arus ini, arus bias tambahan sebesar 33 μA mengalir melalui resistor R3, sehingga tegangan pada resistor R3, bahkan tanpa arus beban, adalah 33 μA * 10 KΩ = 330 mV. Karena tegangan ambang batas masukan arus rangkaian mikro adalah 450 mV, maka agar pembanding arus dapat beroperasi, resistor sensor arus R1 harus mempunyai tegangan 450 mV-330 mV = 120 mV. Dengan arus beban 1A, resistor R1 harus berada pada 0,12V/1A=0,12Ohm. Kami menetapkan nilai yang tersedia menjadi 0,1 Ohm.
Tanpa penstabil arus pada VT1, resistor R1 harus dipilih pada laju 0,45V/1A=0,45Ohm, dan daya akan dihamburkan pada 0,45W. Sekarang, pada arus yang sama, rugi-rugi pada R1 hanya 0,1 W
Opsi ini ditenagai oleh baterai, arus beban hingga 1A, daya 8-10W. Arus hubung singkat keluaran 1,1A. Dalam hal ini, konsumsi arus turun menjadi 64 mA pada tegangan suplai 14,85 V, konsumsi daya masing-masing turun menjadi 0,95 W. Sirkuit mikro bahkan tidak memanas dalam mode ini dan dapat tetap dalam mode hubung singkat selama yang diinginkan.
Karakteristik lainnya ditunjukkan pada diagram.
Sirkuit mikro diambil dalam paket SO-8 dan arus bebannya adalah 1A. Ini menjadi sangat panas (suhu terminal 100 derajat!), jadi lebih baik memasang sirkuit mikro dalam paket DIP-8 yang dikonversi untuk pemasangan SMD, membuat poligon besar dan (atau) membuat heatsink.
Tegangan saturasi kunci sirkuit mikro cukup tinggi - hampir 1V pada arus 1A, itulah sebabnya pemanasannya sangat tinggi. Meskipun, dilihat dari lembar data untuk sirkuit mikro, tegangan saturasi transistor kunci pada arus 1A tidak boleh melebihi 0,4V.
Fungsi layanan.
Meskipun tidak ada kemampuan layanan apa pun di sirkuit mikro, mereka dapat diimplementasikan secara mandiri. Biasanya, penstabil arus LED memerlukan pemutusan dan penyesuaian arus beban.
Hidup-mati
Stabilizer pada chip MC34063 dimatikan dengan memberikan tegangan pada pin ke-3. Contohnya ditunjukkan pada Gambar.12. 
Gambar 12
Secara eksperimental ditentukan bahwa ketika tegangan diterapkan ke pin ke-3 dari sirkuit mikro, osilator masternya berhenti dan transistor kunci ditutup. Dalam keadaan ini, konsumsi arus sirkuit mikro bergantung pada pabrikannya dan tidak melebihi arus tanpa beban yang ditentukan dalam lembar data (1,5-4mA).
Pilihan lain untuk mematikan stabilizer (misalnya, dengan menerapkan tegangan lebih dari 1,25V ke pin ke-5) ternyata lebih buruk, karena tidak menghentikan osilator master dan sirkuit mikro mengkonsumsi lebih banyak arus dibandingkan dengan kontrol pada pin ke-3.
Inti dari manajemen tersebut adalah sebagai berikut.
Pada pin ke-3 dari rangkaian mikro terdapat tegangan gigi gergaji untuk pengisian dan pengosongan kapasitor pengaturan frekuensi. Ketika tegangan mencapai nilai ambang batas 1,25V, pelepasan kapasitor dimulai dan transistor keluaran dari rangkaian mikro ditutup. Artinya untuk mematikan stabilizer, Anda perlu menerapkan tegangan minimal 1,25V ke input ke-3 dari rangkaian mikro.
Menurut lembar data untuk sirkuit mikro, kapasitor pengatur waktu dilepaskan dengan arus maksimum 0,26 mA. Artinya ketika tegangan eksternal diterapkan ke pin ke-3 melalui resistor, untuk memperoleh tegangan switching minimal 1,25V, arus yang melalui resistor harus minimal 0,26mA. Hasilnya, kami memiliki dua angka utama untuk menghitung resistor eksternal.
Misalnya, jika tegangan suplai stabilizer adalah 12...15V, stabilizer harus dimatikan secara andal pada nilai minimum - pada 12V.
Akibatnya, resistansi resistor tambahan ditemukan dari ekspresi:
R=(Naik-Uvd1-1.25V)/0.26mA=(12V-0.7V-1.25V)/0.26mA=39KOhm.
Untuk mematikan sirkuit mikro dengan andal, pilih resistansi resistor yang kurang dari nilai yang dihitung. Pada bagian rangkaian Gambar 12, resistansi resistornya adalah 27KOhm. Dengan resistansi ini, tegangan mati sekitar 9V. Artinya, jika tegangan suplai stabilizer adalah 12V, Anda dapat mematikan stabilizer dengan andal menggunakan rangkaian ini.
Saat mengontrol stabilizer dari mikrokontroler, resistor R harus dihitung ulang untuk tegangan 5V.
Resistansi masukan pada masukan ke-3 dari rangkaian mikro cukup besar dan setiap sambungan elemen eksternal dapat mempengaruhi pembentukan tegangan gigi gergaji. Untuk memisahkan sirkuit kontrol dari sirkuit mikro dan dengan demikian mempertahankan kekebalan kebisingan yang sama, dioda VD1 digunakan.
Stabilizer dapat dikontrol baik dengan menerapkan tegangan konstan ke terminal kiri resistor R (Gbr. 12), atau dengan menghubungkan titik koneksi antara resistor R dan dioda VD1 ke badan (dengan tegangan konstan ada di terminal kiri resistor R).
Dioda Zener VD2 dirancang untuk melindungi input sirkuit mikro dari tegangan tinggi. Pada tegangan suplai rendah, hal ini tidak diperlukan.
Muat penyesuaian arus
Karena tegangan referensi komparator arus rangkaian mikro sama dengan jumlah tegangan pada resistor R1 dan R3, dengan mengubah arus bias resistor R3, arus beban dapat disesuaikan (Gbr. 11).
Dua opsi penyesuaian dimungkinkan - resistor variabel dan tegangan konstan.
Gambar 13 menunjukkan bagian diagram pada Gambar 11 dengan perubahan yang diperlukan dan hubungan desain yang memungkinkan Anda menghitung semua elemen rangkaian kontrol.
Gambar 13
Untuk mengatur arus beban dengan resistor variabel, Anda perlu mengganti resistor konstan R2 dengan rangkaian resistor R2'. Dalam hal ini, ketika resistansi resistor variabel berubah, resistansi total resistor R2' akan berubah dalam 27...37KOhm, dan arus pembuangan transistor VT1 (dan resistor R3) akan berubah dalam 1.3V/27.. 0,37KOhm=0,048...0,035mA. Dalam hal ini, tegangan bias pada resistor R3 akan bervariasi dalam 0,048...0,035mA*10KOhm=0,48...0,35V. Untuk memicu komparator arus dari rangkaian mikro, tegangan pada sensor arus resistor R1 (Gbr. 11) harus turun 0,45-0,48...0,35V=0...0.1V. Dengan resistansi R1=0.1Ohm, tegangan tersebut akan turun ketika arus beban mengalir melaluinya dalam kisaran 0…0.1V/0.1Ohm=0…1A.
Artinya, dengan mengubah resistansi resistor variabel R2' dalam 27...37KOhm kita dapat mengatur arus beban dalam 0...1A.
Untuk mengatur arus beban dengan tegangan konstan, perlu dipasang pembagi tegangan Rd1Rd2 pada gerbang transistor VT1. Dengan menggunakan pembagi ini, Anda dapat mencocokkan tegangan kontrol apa pun dengan tegangan yang diperlukan untuk VT1.
Gambar 13 menunjukkan semua rumus yang diperlukan untuk perhitungan.
Misalnya, diperlukan untuk mengatur arus beban dalam 0...1A menggunakan tegangan variabel konstan dalam 0...5V.
Untuk menggunakan rangkaian penstabil arus pada Gambar 11, kita memasang pembagi tegangan Rd1Rd2 pada rangkaian gerbang transistor VT1 dan menghitung nilai resistor.
Awalnya, rangkaian dirancang untuk arus beban 1A, yang diatur oleh arus resistor R2 dan tegangan ambang transistor efek medan VT1. Untuk mengurangi arus beban menjadi nol, sebagai berikut dari contoh sebelumnya, Anda perlu meningkatkan arus resistor R2 dari 0,034 mA menjadi 0,045 mA. Dengan resistansi konstan dari resistor R2 (39KOhm), tegangan yang melintasinya harus bervariasi dalam 0,045…0,034mA*39KOhm=1,755…1,3V. Ketika tegangan gerbang nol dan tegangan ambang transistor VT2 adalah 1,3V, tegangan 1,3V diatur pada resistor R2. Untuk meningkatkan tegangan pada R2 menjadi 1,755V, Anda perlu menerapkan tegangan konstan 1,755V-1,3V=0,455V ke gerbang VT1. Sesuai dengan kondisi masalahnya, tegangan pada gerbang tersebut harus berada pada tegangan kontrol +5V. Setelah mengatur resistansi resistor Rd2 menjadi 100KOhm (untuk meminimalkan arus kontrol), kita mencari resistansi resistor Rd1 dari rasio Uу=Ug*(1+Rd2/Rd1):
Rd1= Rd2/(Uу/Ug-1)=100KOhm/(5V/0.455V-1)=10KOhm.
Artinya, ketika tegangan kontrol berubah dari nol menjadi +5V, arus beban akan berkurang dari 1A menjadi nol.
Penuh diagram sirkuit Penstabil arus 1A dengan fungsi hidup/mati dan penyesuaian arus ditunjukkan pada Gambar 14. Penomoran elemen baru melanjutkan apa yang telah dimulai sesuai skema pada Gambar 11.
Gambar 14
Sirkuit tidak diuji sebagai bagian dari Gambar 14. Tetapi sirkuit menurut Gambar 11, yang menjadi dasar pembuatannya, telah diuji sepenuhnya.
Metode on/off yang ditunjukkan pada diagram telah diuji dengan membuat prototipe. Metode pengendalian yang ada sejauh ini hanya diuji dengan simulasi. Tetapi karena metode penyesuaian dibuat berdasarkan penstabil arus yang benar-benar terbukti, selama perakitan Anda hanya perlu menghitung ulang nilai resistor agar sesuai dengan parameter transistor efek medan VT1 yang diterapkan.
Pada rangkaian di atas, kedua opsi untuk mengatur arus beban digunakan - dengan resistor variabel Rp dan tegangan konstan 0...5V. Penyesuaian dengan resistor variabel dipilih sedikit berbeda dibandingkan dengan Gambar 12, yang memungkinkan untuk menerapkan kedua opsi secara bersamaan.
Kedua penyesuaian tersebut saling bergantung - arus yang disetel dalam satu cara adalah maksimum untuk cara lainnya. Jika resistor variabel Rp digunakan untuk mengatur arus beban menjadi 0,5A, maka dengan mengatur tegangan arus dapat diubah dari nol menjadi 0,5A. Dan sebaliknya - arus 0,5A, diatur oleh tegangan konstan, dengan resistor variabel juga akan berubah dari nol menjadi 0,5A.
Ketergantungan penyesuaian arus beban oleh resistor variabel bersifat eksponensial, oleh karena itu, untuk mendapatkan penyesuaian linier, disarankan untuk memilih resistor variabel dengan ketergantungan logaritmik resistansi pada sudut putaran.
Ketika resistansi Rp meningkat, arus beban juga meningkat.
Ketergantungan regulasi arus beban pada tegangan konstan bersifat linier.
Sakelar SB1 menghidupkan atau mematikan penstabil. Saat kontak terbuka, penstabil dimatikan, saat kontak ditutup, penstabil menyala.
Dengan kontrol elektronik penuh, mematikan stabilizer dapat dilakukan dengan menerapkan tegangan konstan langsung ke pin ke-3 dari sirkuit mikro, atau melalui transistor tambahan. Tergantung pada logika kontrol yang diperlukan.
Kapasitor C4 memastikan permulaan stabilisator yang lembut. Ketika daya dialirkan hingga kapasitor terisi, arus transistor efek medan VT1 (dan resistor R3) tidak dibatasi oleh resistor R2, tetapi sama dengan maksimum untuk transistor efek medan yang dihidupkan dalam mode sumber arus ( unit - puluhan mA). Tegangan pada resistor R3 melebihi ambang batas input arus dari rangkaian mikro, sehingga transistor kunci dari rangkaian mikro ditutup. Arus yang melalui R3 akan berkurang secara bertahap hingga mencapai nilai yang ditentukan oleh resistor R2. Ketika nilai ini semakin dekat, tegangan melintasi resistor R3 berkurang, tegangan pada input proteksi arus semakin bergantung pada tegangan pada resistor sensor arus R1 dan, karenanya, pada arus beban. Akibatnya, arus beban mulai meningkat dari nol ke nilai yang telah ditentukan (melalui resistor variabel atau tegangan kontrol konstan).
Papan sirkuit tercetak.
Di bawah ini adalah opsi untuk papan sirkuit tercetak stabilizer (sesuai dengan diagram blok Gambar 2 atau Gambar 10 - versi praktis) untuk paket chip yang berbeda (DIP-8 atau SO-8) dan tersedak yang berbeda (standar, buatan pabrik atau buatan sendiri di atas cincin besi yang disemprotkan). Papan digambar dalam program Sprint-Layout versi 5:
Semua opsi dirancang untuk pemasangan elemen SMD dengan ukuran standar dari 0603 hingga 1206, tergantung pada kekuatan elemen yang dihitung. Dewan memiliki kursi untuk semua elemen sirkuit. Saat menyolder papan, beberapa elemen mungkin tidak dipasang (ini telah dibahas di atas). Misalnya, saya telah sepenuhnya meninggalkan pemasangan kapasitor C T dan keluaran Co yang mengatur frekuensi (Gbr. 2). Tanpa kapasitor pengatur frekuensi, stabilizer beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi, dan kebutuhan kapasitor keluaran hanya pada arus beban tinggi (hingga 1A) dan (atau) induktansi induktor kecil. Terkadang masuk akal untuk memasang kapasitor pengatur frekuensi, yang mengurangi frekuensi operasi dan, karenanya, kehilangan daya dinamis pada arus beban tinggi.
Fitur apa pun papan sirkuit tercetak tidak memiliki dan dapat dibuat pada PCB foil satu sisi dan dua sisi. Saat menggunakan PCB dua sisi, sisi kedua tidak tergores dan berfungsi sebagai heat sink tambahan dan (atau) kabel biasa.
Saat menggunakan metalisasi di sisi belakang papan sebagai heat sink, Anda perlu mengebor lubang tembus di dekat pin ke-8 dari sirkuit mikro dan menyolder kedua sisi bersama-sama dengan jumper pendek yang terbuat dari kawat tembaga tebal. Jika Anda menggunakan sirkuit mikro dalam paket DIP, maka lubang harus dibor pada pin ke-8 dan saat menyolder, gunakan pin ini sebagai jumper, menyolder pin di kedua sisi papan.
Alih-alih jumper, hasil yang baik dicapai dengan memasang paku keling yang terbuat dari kawat tembaga dengan diameter 1,8 mm (inti kabel dengan penampang 2,5 mm2). Paku keling dipasang segera setelah mengetsa papan - Anda perlu mengebor lubang dengan diameter sama dengan diameter kawat paku keling, masukkan sepotong kawat dengan erat dan pendekkan sehingga menonjol dari lubang tidak lebih dari 1 mm, dan paku keling secara menyeluruh pada kedua sisi landasan dengan palu kecil. Di sisi pemasangan, paku keling harus rata dengan papan sehingga kepala paku keling yang menonjol tidak mengganggu pelepasan bagian-bagiannya.
Saran yang aneh untuk membuat heat sink khusus dari pin ke-8 dari sirkuit mikro mungkin tampak aneh, tetapi uji tabrak terhadap kasus sirkuit mikro yang rusak menunjukkan bahwa seluruh bagian dayanya terletak pada pelat tembaga lebar dengan outlet padat ke pin ke-8. pin kasus ini. Pin 1 dan 2 pada rangkaian mikro, meskipun dibuat dalam bentuk strip, namun terlalu tipis untuk digunakan sebagai heat sink. Semua terminal lain dari kasing terhubung ke kristal sirkuit mikro dengan jumper kawat tipis. Menariknya, tidak semua sirkuit mikro dirancang dengan cara ini. Beberapa kasus lagi yang diuji menunjukkan bahwa kristal terletak di tengah, dan pin strip dari rangkaian mikro semuanya sama. Pengkabelan - dengan jumper kawat. Oleh karena itu, untuk memeriksanya, Anda perlu "membongkar" beberapa rumah sirkuit mikro lagi...
Unit pendingin juga dapat dibuat dari pelat persegi panjang tembaga (baja, aluminium) setebal 0,5-1 mm dengan dimensi yang tidak melampaui papan. Bila menggunakan paket DIP, luas pelat hanya dibatasi oleh tinggi induktor. Anda harus menaruh sedikit pasta termal di antara pelat dan badan chip. Dengan paket SO-8, beberapa bagian pemasangan (kapasitor dan dioda) terkadang dapat menghalangi pemasangan pelat yang rapat. Dalam hal ini, daripada pasta termal, lebih baik menggunakan paking karet Nomakon dengan ketebalan yang sesuai. Dianjurkan untuk menyolder pin ke-8 dari sirkuit mikro ke pelat ini dengan kabel jumper.
Jika pelat pendingin berukuran besar dan menghalangi akses langsung ke pin ke-8 dari sirkuit mikro, maka Anda harus terlebih dahulu mengebor lubang di pelat di seberang pin ke-8, dan pertama-tama menyolder seutas kawat secara vertikal ke pin itu sendiri. Kemudian masukkan kawat melalui lubang di pelat dan tekan ke badan chip, solder bersama-sama.
Fluks yang bagus untuk menyolder aluminium sekarang tersedia, jadi lebih baik membuat heat sink darinya. Dalam hal ini, unit pendingin dapat ditekuk sepanjang profil dengan luas permukaan terbesar.
Untuk mendapatkan arus beban hingga 1,5A, heat sink harus dibuat di kedua sisi - dalam bentuk poligon padat di sisi belakang papan dan dalam bentuk pelat logam yang menempel pada badan chip. Dalam hal ini, pin ke-8 dari sirkuit mikro perlu disolder ke poligon di sisi belakang dan ke pelat yang ditekan ke casing. Untuk meningkatkan inersia termal unit pendingin di sisi belakang papan, lebih baik juga membuatnya dalam bentuk pelat yang disolder ke poligon. Dalam hal ini, akan lebih mudah untuk menempatkan pelat heat-sink pada paku keling di pin ke-8 dari sirkuit mikro, yang sebelumnya menghubungkan kedua sisi papan. Solder paku keling dan pelat, lalu kencangkan dengan menyolder di beberapa tempat di sekeliling papan.
Ngomong-ngomong, saat menggunakan pelat di sisi belakang papan, papan itu sendiri bisa dibuat dari PCB foil satu sisi.
Prasasti pada papan untuk penunjukan posisi elemen dibuat dengan cara biasa (seperti halnya jejak yang dicetak), kecuali untuk prasasti pada poligon. Yang terakhir dibuat pada lapisan layanan putih "F". Dalam hal ini, prasasti tersebut diperoleh dengan cara digores.
Kabel daya dan LED disolder di ujung papan yang berlawanan sesuai dengan tulisan: “+” dan “-” untuk daya, “A” dan “K” untuk LED.
Saat menggunakan papan dalam versi tanpa casing (setelah pemeriksaan dan penyetelan), akan lebih mudah untuk memasukkannya ke dalam pipa heat-shrink dengan panjang dan diameter yang sesuai dan memanaskannya dengan pengering rambut. Ujung-ujung heat shrink yang belum dingin harus dikerutkan dengan tang lebih dekat ke terminal. Heat shrink yang dipres panas akan merekatkan dan membentuk wadah yang hampir kedap udara dan cukup tahan lama. Tepi yang berkerut direkatkan dengan sangat erat sehingga ketika Anda mencoba memisahkannya, heat shrink akan pecah begitu saja. Pada saat yang sama, jika perbaikan atau pemeliharaan diperlukan, area yang berkerut akan terlepas dengan sendirinya saat dipanaskan kembali dengan pengering rambut, tanpa meninggalkan bekas kerutan. Dengan sedikit keahlian, Anda dapat meregangkan heat shrink yang masih panas dengan pinset dan dengan hati-hati melepaskan papan dari dalamnya. Hasilnya, heat shrink akan cocok untuk mengemas ulang papan.
Jika papan perlu ditutup sepenuhnya, setelah menekan bantalan termal, ujungnya dapat diisi dengan bantalan termal. Untuk memperkuat “casing”, Anda dapat meletakkan dua lapisan heat shrink di papan. Meski satu lapisan ternyata cukup tahan lama.
Program perhitungan penstabil
Untuk menghitung dan mengevaluasi elemen rangkaian dengan cepat, tabel dengan rumus digambar dalam program EXCEL. Untuk kenyamanan, beberapa perhitungan didukung oleh kode VBA. Pengoperasian program ini hanya diuji di Windows XP:
Saat Anda menjalankan file, sebuah jendela mungkin muncul memperingatkan Anda tentang keberadaan makro dalam program. Anda harus memilih perintah “Jangan nonaktifkan makro”. Jika tidak, program akan memulai dan bahkan melakukan perhitungan ulang menggunakan rumus yang tertulis di sel tabel, tetapi beberapa fungsi akan dinonaktifkan (memeriksa kebenaran input, kemampuan optimasi, dll.).
Setelah memulai program, sebuah jendela akan muncul menanyakan: "Kembalikan semua data input ke default?" Di mana Anda perlu mengklik tombol "Ya" atau "Tidak". Jika Anda memilih “Ya”, semua data masukan untuk penghitungan akan diatur secara default, sebagai contoh. Semua rumus perhitungan juga akan diperbarui. Jika Anda memilih "Tidak", data masukan akan menggunakan nilai yang disimpan di sesi sebelumnya.
Pada dasarnya Anda perlu memilih tombol “Tidak”, namun jika Anda tidak ingin menyimpan hasil perhitungan sebelumnya, Anda dapat memilih “Ya”. Terkadang, jika Anda memasukkan terlalu banyak data input yang salah, semacam malfungsi, atau secara tidak sengaja menghapus konten sel dengan rumus, lebih mudah untuk keluar dari program dan menjalankannya kembali dengan menjawab pertanyaan “Ya”. Ini lebih mudah daripada mencari dan memperbaiki kesalahan serta meresepkan kembali formula yang hilang.
Program ini adalah lembar kerja Excel biasa dengan tiga tabel terpisah ( Memasukan data , Keluaran , Hasil perhitungan ) dan rangkaian penstabil.
Dua tabel pertama berisi nama parameter yang dimasukkan atau dihitung, simbol pendeknya (juga digunakan dalam rumus untuk kejelasan), nilai parameter dan satuan pengukuran. Pada tabel ketiga, nama-nama dihilangkan karena tidak diperlukan, karena tujuan elemen dapat dilihat langsung pada diagram. Nilai parameter yang dihitung ditandai dengan warna kuning dan tidak dapat diubah secara independen, karena rumus ditulis dalam sel ini.
Ke meja " Memasukan data » data awal dimasukkan. Tujuan dari beberapa parameter dijelaskan dalam catatan. Semua sel dengan data masukan harus diisi, karena semuanya ikut serta dalam perhitungan. Pengecualian adalah sel dengan parameter "Muat riak arus (Inp)" - bisa kosong. Dalam hal ini induktansi induktor dihitung berdasarkan nilai minimum arus beban. Jika Anda mengatur nilai arus riak beban di sel ini, maka induktansi induktor dihitung berdasarkan nilai riak yang ditentukan.
Beberapa parameter mungkin berbeda di antara produsen chip yang berbeda - misalnya, nilai tegangan referensi atau konsumsi arus. Untuk memperoleh hasil penghitungan yang lebih andal, Anda perlu menyediakan data yang lebih akurat. Untuk melakukan ini, Anda dapat menggunakan lembar kedua file (“Chips”), yang berisi daftar utama berbagai parameter. Mengetahui produsen chip, Anda dapat menemukan data yang lebih akurat.
Di meja " Keluaran » Hasil perhitungan antara yang menarik ditemukan. Rumus yang digunakan untuk perhitungan dapat dilihat dengan memilih sel dengan nilai yang dihitung. Sel dengan parameter “Faktor pengisian maksimum (dmax)” dapat disorot dalam salah satu dari dua warna – hijau dan merah. Sel disorot dengan warna hijau ketika nilai parameter dapat diterima, dan berwarna merah ketika nilai maksimum yang diperbolehkan terlampaui. Di catatan sel Anda dapat membaca data input mana yang perlu diubah untuk memperbaikinya.
Dokumen AN920-D, yang menjelaskan chip ini secara lebih rinci, menyatakan bahwa nilai siklus kerja maksimum chip MC34063 tidak boleh melebihi 0,857, jika tidak, batas kontrol mungkin tidak sesuai dengan yang ditentukan. Nilai inilah yang dijadikan kriteria kebenaran parameter yang diperoleh dalam perhitungan. Benar, praktik telah menunjukkan bahwa nilai sebenarnya dari faktor pengisian bisa lebih besar dari 0,9. Tampaknya, perbedaan ini disebabkan oleh inklusi yang “non-standar”.
Hasil perhitungannya berupa nilai elemen pasif rangkaian, dirangkum pada tabel ketiga” Hasil perhitungan" . Nilai yang diperoleh dapat digunakan saat merakit rangkaian stabilizer.
Kadang-kadang berguna untuk menyesuaikan nilai yang diperoleh sesuai keinginan Anda, misalnya, ketika nilai resistansi resistor, kapasitansi kapasitor, atau induktansi induktor yang diperoleh tidak sesuai dengan nilai standar. Menarik juga untuk melihat bagaimana perubahan nilai beberapa elemen mempengaruhi karakteristik rangkaian secara keseluruhan. Fitur ini diimplementasikan dalam program.
Di sebelah kanan meja " Hasil perhitungan" Ada kotak di samping setiap parameter. Saat Anda mengklik tombol kiri mouse pada kotak yang dipilih, sebuah "burung" muncul di dalamnya, menandai parameter yang memerlukan pemilihan. Dalam hal ini, sorotan kuning dihapus dari bidang dengan nilai, yang berarti Anda dapat memilih sendiri nilai parameter ini. Dan di meja " Memasukan data" Parameter yang berubah disorot dengan warna merah. Artinya, penghitungan ulang terbalik dilakukan - rumus ditulis di sel tabel data masukan, dan parameter penghitungannya adalah nilai tabel " Hasil perhitungan" .
Misalnya dengan menempatkan “burung” di seberang induktansi induktor pada tabel “ Hasil perhitungan" , Anda dapat melihat bahwa parameter “Arus beban minimum” pada tabel “ disorot dengan warna merah Memasukan data ».
Ketika induktansi berubah, beberapa parameter tabel juga berubah " Keluaran ", misalnya, "Induktor maksimum dan arus sakelar (I_Lmax)". Dengan cara ini, Anda dapat memilih induktansi minimum dari rentang dan dimensi standar, tanpa melebihi arus maksimum transistor kunci dari rangkaian mikro, tetapi “mengorbankan” nilai arus beban minimum. Pada saat yang sama, Anda dapat melihat bahwa nilai kapasitor keluaran Co juga meningkat untuk mengimbangi peningkatan riak arus beban.
Setelah memilih induktansi dan memastikan bahwa parameter dependen lainnya tidak melampaui batas berbahaya, hilangkan tanda centang di sebelah parameter induktansi, sehingga mengamankan hasil yang diperoleh sebelum mengubah parameter lain yang mempengaruhi induktansi induktor. Selain itu, pada tabel “ Hasil perhitungan" rumus dipulihkan, dan dalam tabel " Memasukan data" , sebaliknya, dihapus.
Dengan cara yang sama, Anda dapat memilih parameter tabel lainnya " Hasil perhitungan" . Namun, Anda harus ingat bahwa parameter dari hampir semua rumus tumpang tindih, jadi jika Anda ingin mengubah semua parameter tabel ini sekaligus, jendela kesalahan mungkin muncul dengan pesan tentang referensi silang.
Unduh artikel dalam format pdf.
Dasar spesifikasi MC34063
- Berbagai macam tegangan masukan: dari 3 V hingga 40 V;
- Arus pulsa keluaran tinggi: hingga 1,5 A;
- Tegangan keluaran yang dapat disesuaikan;
- Frekuensi konverter hingga 100 kHz;
- Akurasi referensi internal: 2%;
- Batasan arus hubung singkat;
- Konsumsi rendah dalam mode tidur.
- Sumber tegangan referensi 1,25 V;
- Komparator membandingkan tegangan referensi dan sinyal masukan dari masukan 5;
- Generator pulsa menyetel ulang pemicu RS;
- Elemen DAN menggabungkan sinyal dari komparator dan generator;
- Pemicu RS menghilangkan peralihan frekuensi tinggi dari transistor keluaran;
- Transistor penggerak VT2, pada rangkaian pengikut emitor, untuk memperkuat arus;
- Transistor keluaran VT1 menyediakan arus hingga 1,5A.
Konverter peningkat MC34063
Misalnya, saya menggunakan chip ini untuk mendapatkan daya 12 V untuk modul antarmuka dari port USB laptop (5 V), sehingga modul antarmuka berfungsi saat laptop sedang berjalan; tidak memerlukan catu daya sendiri yang tidak pernah terputus.Masuk akal juga untuk menggunakan IC untuk memberi daya pada kontaktor yang memerlukan tegangan lebih tinggi daripada bagian lain rangkaian.
Meskipun MC34063 telah diproduksi sejak lama, namun kemampuannya beroperasi pada 3 V memungkinkannya digunakan pada penstabil tegangan yang ditenagai oleh baterai litium.
Mari kita lihat contoh boost converter dari dokumentasi. Rangkaian ini dirancang untuk tegangan masukan 12 V, tegangan keluaran 28 V pada arus 175 mA.
- C1 – 100 μF 25 V;
- C2 – 1500 pF;
- C3 – 330 uF 50 V;
- DA1 – MC34063A;
- L1 – 180 μH;
- R1 – 0,22 Ohm;
- R2 – 180 Ohm;
- R3 – 2,2 kOhm;
- R4 – 47 kOhm;
- VD1 – 1N5819.
Konverter uang pada MC34063
Mengurangi tegangan jauh lebih mudah - ada sejumlah besar stabilisator kompensasi yang tidak memerlukan induktor dan memerlukan lebih sedikit elemen eksternal, tetapi untuk konverter pulsa ada pekerjaan ketika tegangan keluaran beberapa kali lebih kecil dari tegangan masukan, atau efisiensi konversi itu sangat penting.Dokumentasi teknis memberikan contoh rangkaian dengan tegangan masukan 25 V dan tegangan keluaran 5 V pada arus 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.
Rangkaian konverter pembalik MC34063
Skema ketiga lebih jarang digunakan dibandingkan dua skema pertama, namun tidak kalah relevannya. Pengukuran tegangan yang akurat atau penguatan sinyal audio sering kali memerlukan catu daya bipolar, dan MC34063 dapat membantu memberikan tegangan negatif.Dokumentasi menyediakan rangkaian yang memungkinkan Anda mengubah tegangan 4,5 .. 6,0 V menjadi tegangan negatif -12 V dengan arus 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 Ohm;
- VD1 – 1N5819.
Analog dari chip MC34063
Jika MC34063 ditujukan untuk aplikasi komersial dan memiliki kisaran suhu pengoperasian 0..70°C, maka analog lengkapnya MC33063 dapat beroperasi dalam kisaran suhu komersial -40..85°C.Beberapa produsen memproduksi MC34063, produsen chip lain memproduksi analog lengkap: AP34063, KS34063. Bahkan industri dalam negeri menghasilkan analog yang lengkap K1156EU5, dan meskipun membeli sirkuit mikro ini sekarang merupakan masalah besar, Anda dapat menemukan banyak diagram metode perhitungan khusus untuk K1156EU5, yang dapat diterapkan pada MC34063.
Jika Anda perlu mengembangkan perangkat baru dan MC34063 tampaknya cocok, maka Anda harus memperhatikan analog yang lebih modern, misalnya: NCP3063.
Beberapa waktu yang lalu saya sudah mempublikasikan review dimana saya menunjukkan cara membuat stabilizer PWM menggunakan KREN5. Lalu saya menyebutkan salah satu pengontrol konverter DC-DC yang paling umum dan mungkin termurah. Sirkuit mikro MC34063.
Hari ini saya akan mencoba melengkapi review sebelumnya.
Secara umum, sirkuit mikro ini dapat dianggap ketinggalan jaman, namun tetap menikmati popularitas yang memang pantas. Terutama karena harganya yang murah. Kadang-kadang saya masih menggunakannya dalam berbagai kerajinan saya.
Itulah sebabnya saya memutuskan untuk membeli sendiri ratusan barang kecil ini. Harganya 4 dolar, sekarang dari penjual yang sama harganya 3,7 dolar per seratus, itu hanya 3,7 sen masing-masing.
Anda dapat menemukannya lebih murah, tetapi saya memesannya sebagai satu set dengan suku cadang lain (ulasan tentang pengisi daya untuk baterai lithium dan penstabil arus untuk senter). Ada juga komponen keempat yang saya pesan disana, tapi lain kali akan dibahas lebih lanjut.
Baiklah, saya mungkin sudah membuat Anda bosan dengan perkenalan yang panjang, jadi saya akan melanjutkan ke ulasannya.
Izinkan saya memperingatkan Anda segera, akan ada banyak foto.
Semuanya datang dalam tas, dibungkus dengan bubble wrap. Banyak sekali :) 
Sirkuit mikro itu sendiri dikemas dengan rapi di dalam tas dengan kait, dan selembar kertas dengan nama ditempel di atasnya. Itu ditulis dengan tangan, tapi menurutku tidak akan ada masalah dalam mengenali prasasti itu. 
Sirkuit mikro ini diproduksi oleh produsen berbeda dan juga diberi label berbeda.
MC34063
KA34063
UCC34063
Dll.
Seperti yang Anda lihat, hanya huruf pertama yang berubah, angkanya tetap tidak berubah, itulah sebabnya biasanya disebut 34063 saja.
Saya mendapatkan yang pertama, MC34063. 
Foto di sebelah mikruha yang sama, tetapi dari pabrikan berbeda.
Yang sedang ditinjau menonjol dengan tanda yang lebih jelas. 
Entah apa lagi yang bisa dilihat, jadi saya akan beralih ke ulasan bagian kedua, yang mendidik.
Konverter DC-DC digunakan di banyak tempat; sekarang mungkin sulit untuk menemukan perangkat elektronik yang tidak memilikinya.
Ada tiga skema konversi utama, semuanya dijelaskan di 34063, serta penerapannya, dan satu lagi.
Semua sirkuit yang dijelaskan tidak memiliki isolasi galvanik. Selain itu, jika Anda perhatikan lebih dekat ketiga rangkaian tersebut, Anda akan melihat bahwa ketiga rangkaian tersebut sangat mirip dan berbeda dalam pertukaran tiga komponen, induktor, dioda, dan sakelar daya.
Pertama, yang paling umum.
Konverter PWM step-down atau step-down.
Ini digunakan jika perlu untuk mengurangi tegangan, dan melakukannya dengan efisiensi maksimum.
Tegangan masukan selalu lebih besar dari tegangan keluaran, biasanya minimal 2-3 Volt, semakin besar selisihnya maka semakin baik (dalam batas wajar).
Dalam hal ini, arus pada masukan lebih kecil daripada arus pada keluaran.
Sirkuit ini sering digunakan pada motherboard, walaupun konverter yang ada biasanya multifase dan dengan penyearah sinkron, namun intinya tetap sama, Step-Down.
Dalam rangkaian ini, induktor mengumpulkan energi ketika kunci terbuka, dan setelah kunci ditutup, tegangan pada induktor (karena induksi sendiri) mengisi kapasitor keluaran. 
Skema berikutnya lebih jarang digunakan dibandingkan skema pertama.
Hal ini sering dijumpai pada Power-bank, dimana tegangan baterai 3-4,2 Volt menghasilkan 5 Volt yang stabil.
Dengan menggunakan rangkaian seperti itu, Anda bisa mendapatkan lebih dari 5 Volt, tetapi harus diingat bahwa semakin besar perbedaan tegangan, semakin sulit kerja konverter.
Ada juga satu fitur yang tidak terlalu menyenangkan dari solusi ini: output tidak dapat dinonaktifkan secara "perangkat lunak". Itu. Baterai selalu terhubung ke output melalui dioda. Selain itu, jika terjadi korsleting, arus hanya akan dibatasi oleh resistansi internal beban dan baterai.
Untuk melindungi dari hal ini, digunakan sekering atau sakelar daya tambahan.
Sama seperti terakhir kali, ketika saklar daya terbuka, energi pertama-tama diakumulasikan dalam induktor; setelah kunci ditutup, arus dalam induktor mengubah polaritasnya dan, dijumlahkan dengan tegangan baterai, disalurkan ke keluaran melalui dioda.
Tegangan keluaran dari rangkaian tersebut tidak boleh lebih rendah dari tegangan masukan dikurangi penurunan dioda.
Arus pada masukan lebih besar daripada arus keluaran (terkadang secara signifikan). 
Skema ketiga jarang digunakan, tetapi salah jika tidak mempertimbangkannya.
Rangkaian ini mempunyai tegangan keluaran yang polaritasnya berlawanan dengan tegangan masukannya.
Ini disebut konverter pembalik.
Pada prinsipnya, rangkaian ini dapat menaikkan atau menurunkan tegangan relatif terhadap masukan, namun karena kekhasan desain rangkaian, sering kali hanya digunakan untuk tegangan yang lebih besar atau sama dengan masukan.
Keuntungan dari desain rangkaian ini adalah kemampuannya untuk mematikan tegangan keluaran dengan menutup saklar daya. Skema pertama juga bisa melakukan hal ini.
Seperti pada skema sebelumnya, energi diakumulasikan dalam induktor, dan setelah sakelar daya ditutup, energi tersebut disuplai ke beban melalui dioda yang terhubung terbalik. 
Ketika saya menyusun ulasan ini, saya tidak tahu mana yang lebih baik untuk dipilih sebagai contoh.
Ada pilihan untuk membuat konverter step-down untuk PoE atau konverter step-up untuk menyalakan LED, tapi entah kenapa semua ini tidak menarik dan benar-benar membosankan.
Namun beberapa hari yang lalu seorang teman menelepon dan meminta saya membantunya memecahkan suatu masalah.
Hal ini diperlukan untuk mendapatkan tegangan keluaran yang stabil terlepas dari apakah masukan lebih besar atau lebih kecil dari keluaran.
Itu. Saya memerlukan konverter buck-boost.
Topologi konverter ini disebut (Konverter induktor primer ujung tunggal).
Beberapa dokumen bagus lainnya tentang topologi ini. , .
Rangkaian konverter jenis ini terasa lebih kompleks dan berisi kapasitor dan induktor tambahan. 
Inilah cara saya memutuskan untuk melakukannya
Misalnya, saya memutuskan untuk membuat konverter yang mampu menghasilkan 12 Volt yang stabil ketika input berfluktuasi dari 9 hingga 16 Volt. Benar, daya konverternya kecil, karena kunci sirkuit mikro bawaan digunakan, tetapi solusinya cukup bisa diterapkan.
Jika Anda membuat rangkaian lebih bertenaga, pasang transistor efek medan tambahan, tersedak untuk arus yang lebih tinggi, dll. maka rangkaian seperti itu dapat membantu memecahkan masalah pemberian daya pada hard drive 3,5 inci di dalam mobil.
Selain itu, konverter semacam itu dapat membantu memecahkan masalah memperoleh, yang sudah menjadi populer, tegangan 3,3 Volt dari satu baterai litium dalam kisaran 3-4,2 Volt.
Namun pertama-tama, mari kita ubah diagram kondisional menjadi diagram prinsip. 
Setelah itu, kami akan mengubahnya menjadi jejak; kami tidak akan memahat semuanya di papan sirkuit. 
Nah, selanjutnya saya akan melewatkan langkah-langkah yang dijelaskan dalam salah satu tutorial saya, di mana saya menunjukkan cara membuat papan sirkuit tercetak.
Hasilnya papan kecil, dimensi papan 28x22.5, ketebalan setelah disegel bagian 8mm. 
Saya menggali segala macam bagian berbeda di sekitar rumah.
Saya tersedak di salah satu ulasan.
Selalu ada resistor.
Kapasitor sebagian ada dan sebagian dilepas dari berbagai perangkat.
Yang keramik 10 µF dikeluarkan dari hard drive lama (juga ditemukan di papan monitor), yang aluminium SMD diambil dari CD-ROM lama. 
Saya menyolder syal dan hasilnya rapi. Seharusnya aku mengambil foto di kotak korek api, tapi aku lupa. Dimensi papan kira-kira 2,5 kali lebih kecil dari kotak korek api. 
Papannya lebih dekat, saya coba susun papannya lebih rapat, tidak banyak ruang kosong.
Sebuah resistor 0,25 Ohm dibentuk menjadi empat resistor 1 Ohm secara paralel pada 2 level. 
Fotonya banyak, jadi saya taruh di bawah spoiler
Saya memeriksa dalam empat rentang, tetapi kebetulan ternyata dalam lima rentang, saya tidak menolaknya, tetapi hanya mengambil foto lagi.
Saya tidak punya resistor 13K, saya harus menyoldernya ke 12, jadi tegangan outputnya agak diremehkan.
Tetapi karena saya membuat papan hanya untuk menguji sirkuit mikro (yaitu, papan ini sendiri tidak lagi bernilai bagi saya) dan menulis ulasan, saya tidak ambil pusing.
Bebannya adalah lampu pijar, arus bebannya sekitar 225mA
Masukan 9 Volt, keluaran 11,45 
Inputnya 11 Volt, outputnya 11,44. 
Inputnya 13 volt, outputnya masih sama 11,44 
Inputnya 15 Volt, outputnya lagi 11,44. :) 
Setelah itu saya berpikir untuk menyelesaikannya, tetapi karena diagram menunjukkan kisaran hingga 16 Volt, saya memutuskan untuk memeriksa pada 16.
Di pintu masuk 16.28, di pintu keluar 11.44 
Sejak saya mendapatkan osiloskop digital, saya memutuskan untuk mengambil osilogram.
Saya juga menyembunyikannya di bawah spoiler, karena jumlahnya cukup banyak
Ini tentu saja mainan, kekuatan konverternya konyol, meski berguna.
Tapi saya mengambil beberapa lagi untuk teman di Aliexpress.
Mungkin ini akan bermanfaat bagi seseorang. 
- 20.09.2014
Pemicu adalah perangkat dengan dua keadaan keseimbangan stabil, yang dirancang untuk merekam dan menyimpan informasi. Flip-flop mampu menyimpan 1 bit data. Simbol Pemicunya berbentuk persegi panjang, di dalamnya tertulis huruf T. Sinyal input dihubungkan di sebelah kiri gambar persegi panjang. Penunjukan input sinyal ditulis pada kolom tambahan di sisi kiri persegi panjang. ...
- 21.09.2014
Tahap keluaran satu siklus dari penguat tabung berisi komponen minimum dan mudah untuk dirakit dan disesuaikan. Pentode pada tahap keluaran hanya dapat digunakan dalam mode ultra-linier, triode, atau normal. Dengan koneksi triode, jaringan pelindung dihubungkan ke anoda melalui resistor 100...1000 Ohm. Dalam koneksi ultralinear, kaskade ditutupi oleh OS di sepanjang jaringan pelindung, yang mengurangi ...
- 04.05.2015
Gambar tersebut menunjukkan diagram remote control infra merah sederhana dan penerima yang elemen eksekutifnya adalah relai. Karena kesederhanaan rangkaian kendali jarak jauh, perangkat hanya dapat melakukan dua tindakan: menyalakan relai dan mematikannya dengan melepaskan tombol S1, yang mungkin cukup untuk tujuan tertentu (pintu garasi, membuka kunci elektromagnetik, dll. ). Menyiapkan sirkuit sangat...
- 05.10.2014
Rangkaian ini dibuat menggunakan dual op-amp TL072. Pra-penguat dengan koefisien dibuat pada A1.1. amplifikasi dengan rasio tertentu R2\R3. R1 adalah pengatur volume. Op amp A1.2 memiliki kontrol nada jembatan tiga band yang aktif. Penyesuaian dilakukan oleh resistor variabel R7R8R9. Koefisien. transmisi node ini 1. Pasokan ULF awal yang diisi dapat dari ±4V hingga ±15V Sastra...
Seringkali muncul pertanyaan tentang bagaimana mendapatkan tegangan yang dibutuhkan untuk suatu rangkaian catu daya, memiliki sumber dengan tegangan yang berbeda dari yang dibutuhkan. Tugas-tugas tersebut dibagi menjadi dua: ketika: Anda perlu mengurangi atau menambah tegangan ke nilai tertentu. Artikel ini akan membahas opsi pertama.
Sebagai aturan, Anda dapat menggunakan stabilizer linier, tetapi akan memiliki kehilangan daya yang besar, karena itu akan mengubah perbedaan tegangan menjadi panas. Di sinilah konverter pulsa membantu. Kami mempersembahkan kepada Anda konverter sederhana dan ringkas berdasarkan MC34063.
Chip ini sangat serbaguna, dapat mengimplementasikan konverter buck, boost dan inverting dengan arus internal maksimum hingga 1,5A. Namun artikel ini hanya membahas tentang step down converter saja, selebihnya akan dibahas kemudian.
Dimensi konverter yang dihasilkan adalah 21x17x11 mm. Dimensi seperti itu diperoleh melalui penggunaan komponen timbal dan SMD secara bersamaan. Konverter hanya berisi 9 bagian.
Bagian-bagian pada rangkaian dirancang untuk 5V dengan batas arus 500mA, dengan riak 43kHz dan 3mV. Tegangan input bisa dari 7 hingga 40 volt.
Pembagi resistor pada R2 dan R3 bertanggung jawab atas tegangan keluaran, jika Anda menggantinya dengan resistor pemangkas sekitar 10 kOhm, Anda dapat mengatur tegangan keluaran yang diperlukan. Resistor R1 bertanggung jawab untuk membatasi arus. Kapasitor C1 dan koil L1 bertanggung jawab atas frekuensi riak, dan kapasitor C3 bertanggung jawab atas tingkat riak. Dioda dapat diganti dengan 1N5818 atau 1N5820. Untuk menghitung parameter rangkaian terdapat kalkulator khusus - http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml, di mana Anda hanya perlu mengatur parameter yang diperlukan, juga dapat menghitung rangkaian dan parameter keduanya jenis konverter tidak dipertimbangkan.
2 papan sirkuit tercetak dibuat: di sebelah kiri - dengan pembagi tegangan pada pembagi tegangan yang terbuat dari dua resistor dengan ukuran standar 0805, di sebelah kanan - dengan resistor variabel 3329H-682 6,8 kOhm. Chip MC34063 ada dalam paket DIP, di bawahnya terdapat dua chip kapasitor tantalum ukuran standar - D. Kapasitor C1 ukuran standar 0805, dioda keluaran, resistor pembatas arus R1 - setengah watt, pada arus rendah, kurang dari 400 mA, Anda dapat memasang resistor dengan daya lebih rendah. Induktansi CW68 22uH, 960mA.
Bentuk gelombang riak, batas R = 0,3 Ohm
Osilogram ini menunjukkan riak: di sebelah kiri - tanpa beban, di sebelah kanan - dengan beban berupa telepon seluler, dibatasi oleh resistor 0,3 Ohm, di bawah dengan beban yang sama, tetapi dibatasi oleh resistor 0,2 Ohm.
Bentuk gelombang riak, batas R = 0,2 Ohm
Karakteristik yang diambil (tidak semua parameter diukur), dengan tegangan input 8,2 V.
Adaptor ini dibuat untuk mengisi ulang ponsel dan memberi daya pada sirkuit digital saat bepergian.
Artikel tersebut menunjukkan papan dengan resistor variabel sebagai pembagi tegangan, saya akan menambahkan rangkaian yang sesuai ke dalamnya, perbedaan dari rangkaian pertama hanya pada pembaginya.