ฮีโร่สามคน - ตัวแปลงพัลส์บน MC34063 ตัวแปลง Dc-dc บน mc34063 - แหล่งจ่ายไฟ - วิทยุ - bes - อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับบ้าน การคำนวณแหล่งจ่ายไฟบน mc34063 พร้อมทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม

ทุกวันนี้มีตัวปรับกระแสไฟ LED วงจรไมโครจำนวนมากปรากฏขึ้น แต่ตามกฎแล้วทั้งหมดมีราคาค่อนข้างแพง และเนื่องจากความต้องการตัวกันโคลงดังกล่าวเนื่องจากการแพร่กระจายของ LED กำลังสูงนั้นดีมาก เราจึงต้องมองหาตัวเลือกในการทำให้ราคาถูกลง

ที่นี่เราขอเสนอโคลงอีกเวอร์ชันหนึ่งโดยใช้ชิปโคลงคีย์ MC34063 ทั่วไปและราคาถูก รุ่นที่เสนอนั้นแตกต่างจากวงจรโคลงที่รู้จักอยู่แล้วในไมโครวงจรนี้เนื่องจากมีการรวมที่ไม่ได้มาตรฐานเล็กน้อยซึ่งทำให้สามารถเพิ่มความถี่ในการทำงานและรับประกันความเสถียรแม้ที่ค่าต่ำของการเหนี่ยวนำตัวเหนี่ยวนำและความจุตัวเก็บประจุเอาต์พุต

คุณสมบัติของไมโครเซอร์กิต - PWM หรือ PWM?

ลักษณะเฉพาะของไมโครวงจรคือเป็นทั้ง PWM และรีเลย์! นอกจากนี้คุณสามารถเลือกได้เองว่าจะเป็นอย่างไร

เอกสาร AN920-D ซึ่งอธิบายไมโครวงจรนี้โดยละเอียดเพิ่มเติมกล่าวถึงสิ่งต่อไปนี้โดยประมาณ (ดูแผนภาพการทำงานของไมโครวงจรในรูปที่ 2)

ในขณะที่ชาร์จตัวเก็บประจุเวลา โลจิคัลจะถูกตั้งค่าที่อินพุตหนึ่งขององค์ประกอบลอจิก "AND" ที่ควบคุมทริกเกอร์ หากแรงดันเอาต์พุตของโคลงต่ำกว่าค่าที่กำหนด (ที่อินพุตที่มีแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ 1.25V) แสดงว่าค่าลอจิคัลจะถูกตั้งค่าที่อินพุตที่สองขององค์ประกอบเดียวกันด้วย ในกรณีนี้หน่วยลอจิคัลจะถูกตั้งค่าที่เอาต์พุตขององค์ประกอบและที่อินพุต "S" ของทริกเกอร์จะถูกตั้งค่า (ระดับที่ใช้งานอยู่ที่อินพุต "S" คือโลจิคัล 1) และที่เอาต์พุต "Q ” ตรรกะปรากฏขึ้นโดยเปิดทรานซิสเตอร์หลัก

เมื่อแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุตั้งค่าความถี่ถึงเกณฑ์ด้านบน ตัวเก็บประจุจะเริ่มคายประจุ และศูนย์ตรรกะจะปรากฏขึ้นที่อินพุตแรกขององค์ประกอบลอจิก "AND" ระดับเดียวกันจะถูกส่งไปยังอินพุตรีเซ็ตของทริกเกอร์ (ระดับที่ใช้งานอยู่ที่อินพุต "R" คือลอจิก 0) และรีเซ็ต ศูนย์ตรรกะจะปรากฏที่เอาต์พุต "Q" ของทริกเกอร์และทรานซิสเตอร์หลักจะปิด
จากนั้นวงจรจะเกิดซ้ำ

แผนภาพการทำงานแสดงให้เห็นว่าคำอธิบายนี้ใช้กับตัวเปรียบเทียบปัจจุบันเท่านั้น ซึ่งมีการเชื่อมต่อตามหน้าที่กับออสซิลเลเตอร์หลัก (ควบคุมโดยอินพุต 7 ของไมโครวงจร) แต่เอาต์พุตของเครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า (ควบคุมโดยอินพุต 5) ไม่มี "สิทธิพิเศษ" ดังกล่าว

ปรากฎว่าในแต่ละรอบตัวเปรียบเทียบปัจจุบันสามารถเปิดทรานซิสเตอร์หลักและปิดได้หากแน่นอนว่าตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าอนุญาต แต่ตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าเองสามารถออกการอนุญาตหรือข้อห้ามในการเปิดเท่านั้นซึ่งสามารถประมวลผลได้ในรอบถัดไปเท่านั้น

ตามมาว่าหากคุณลัดวงจรอินพุตของตัวเปรียบเทียบปัจจุบัน (พิน 6 และ 7) และควบคุมเฉพาะตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า (พิน 5) จากนั้นทรานซิสเตอร์หลักจะถูกเปิดโดยมันและยังคงเปิดอยู่จนกระทั่งสิ้นสุดรอบการชาร์จตัวเก็บประจุ แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตตัวเปรียบเทียบจะเกินเกณฑ์ที่กำหนดก็ตาม และเมื่อตัวเก็บประจุเริ่มคายประจุเท่านั้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะปิดทรานซิสเตอร์ ในโหมดนี้ กำลังไฟฟ้าที่จ่ายให้กับโหลดจะถูกจ่ายตามความถี่ของออสซิลเลเตอร์หลักเท่านั้น เนื่องจากทรานซิสเตอร์สำคัญแม้จะปิดโดยการบังคับ แต่จะอยู่ในช่วง 0.3-0.5 μs ที่ค่าความถี่ใดก็ได้เท่านั้น และโหมดนี้คล้ายกับ PFM มากกว่า - การมอดูเลตความถี่พัลส์ซึ่งเป็นของการควบคุมประเภทรีเลย์

ในทางตรงกันข้าม หากคุณลัดวงจรอินพุตของตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าไปที่ตัวเรือน กำจัดมันออกจากการทำงานและควบคุมเฉพาะอินพุตของตัวเปรียบเทียบปัจจุบัน (พิน 7) จากนั้นมาสเตอร์ออสซิลเลเตอร์จะเปิดทรานซิสเตอร์หลัก และปิดตามคำสั่งของตัวเปรียบเทียบปัจจุบันในแต่ละรอบ! นั่นคือในกรณีที่ไม่มีโหลดเมื่อตัวเปรียบเทียบปัจจุบันไม่ทำงานทรานซิสเตอร์จะเปิดเป็นเวลานานและปิดในช่วงเวลาสั้น ๆ เมื่อโอเวอร์โหลด ในทางกลับกัน จะเปิดและปิดทันทีเป็นเวลานานตามคำสั่งของตัวเปรียบเทียบปัจจุบัน ที่ค่ากระแสโหลดเฉลี่ยบางค่า ตัวสร้างคีย์จะเปิดขึ้น และหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง หลังจากที่ตัวเปรียบเทียบปัจจุบันถูกทริกเกอร์ ปุ่มเหล่านั้นจะถูกปิด ดังนั้นในโหมดนี้ กำลังในโหลดจะถูกควบคุมโดยระยะเวลาของสถานะเปิดของทรานซิสเตอร์ - นั่นคือ PWM เต็มรูปแบบ

อาจเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่านี่ไม่ใช่ PWM เนื่องจากในโหมดนี้ความถี่ไม่คงที่ แต่เปลี่ยนแปลง - มันจะลดลงตามแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น แต่ด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่ ความถี่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง และกระแสโหลดจะเสถียรโดยการเปลี่ยนระยะเวลาพัลส์เท่านั้น ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่านี่คือ PWM เต็มรูปแบบ และการเปลี่ยนแปลงความถี่ในการทำงานเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายเปลี่ยนแปลงนั้นอธิบายได้จากการเชื่อมต่อโดยตรงของตัวเปรียบเทียบปัจจุบันกับออสซิลเลเตอร์หลัก

เมื่อใช้ตัวเปรียบเทียบทั้งสองพร้อมกัน (ในวงจรคลาสสิก) ทุกอย่างจะทำงานเหมือนกันทุกประการ และโหมดคีย์หรือ PWM จะเปิดขึ้นขึ้นอยู่กับว่าตัวเปรียบเทียบตัวใดถูกทริกเกอร์ในขณะนี้: เมื่อมีแรงดันไฟฟ้าเกิน - คีย์หนึ่ง (PWM) และเมื่อมีการโอเวอร์โหลดกระแส - PWM

คุณสามารถกำจัดตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าออกจากการทำงานได้อย่างสมบูรณ์โดยการลัดวงจรพินที่ 5 ของวงจรไมโครไปที่ตัวเรือนและทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่โดยใช้ PWM โดยการติดตั้งทรานซิสเตอร์เพิ่มเติม ตัวเลือกนี้แสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1

เสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าในวงจรนี้ดำเนินการโดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตของเครื่องเปรียบเทียบปัจจุบัน แรงดันอ้างอิงคือแรงดันเกทของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม VT1 แรงดันไฟขาออกของโคลงเป็นสัดส่วนกับผลคูณของแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ของทรานซิสเตอร์และค่าสัมประสิทธิ์การหารของตัวแบ่งตัวต้านทาน Rd1, Rd2 และคำนวณโดยสูตร:

Uout=ขึ้น(1+Rd2/Rd1) โดยที่

ขึ้น – แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ VT1 (1.7…2V)

ความเสถียรของกระแสยังคงขึ้นอยู่กับความต้านทานของตัวต้านทาน R2

หลักการทำงานของโคลงปัจจุบัน

ชิป MC34063 มีสองอินพุตที่สามารถใช้เพื่อรักษาเสถียรภาพของกระแสไฟฟ้า

อินพุตหนึ่งมีแรงดันไฟฟ้าตามเกณฑ์ที่ 1.25V (พิน ms ที่ 5) ซึ่งไม่เป็นประโยชน์สำหรับ LED ที่ค่อนข้างทรงพลังเนื่องจากการสูญเสียพลังงาน ตัวอย่างเช่น ที่กระแส 700mA (สำหรับ LED 3W) เรามีการสูญเสียตัวต้านทานเซ็นเซอร์ปัจจุบันที่ 1.25*0.7A=0.875W ด้วยเหตุผลนี้เพียงอย่างเดียว ประสิทธิภาพตามทฤษฎีของคอนเวอร์เตอร์ต้องไม่สูงกว่า 3W/(3W+0.875W)=77% ของจริงคือ 60%...70% ซึ่งเทียบได้กับลิเนียร์สเตบิไลเซอร์หรือตัวต้านทานจำกัดกระแสเพียงอย่างเดียว

อินพุตที่สองของวงจรไมโครมีแรงดันไฟฟ้าตามเกณฑ์ 0.3V (พินที่ 7 ms) และได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องทรานซิสเตอร์ในตัวจากกระแสเกิน
โดยทั่วไป นี่คือวิธีการใช้ไมโครวงจรนี้: อินพุตที่มีเกณฑ์ 1.25V - เพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าให้คงที่ และอินพุตที่มีเกณฑ์ 0.3V - เพื่อป้องกันไมโครวงจรจากการโอเวอร์โหลด
บางครั้งมีการติดตั้ง op-amp เพิ่มเติมเพื่อขยายแรงดันไฟฟ้าจากเซ็นเซอร์ปัจจุบัน แต่เราจะไม่พิจารณาตัวเลือกนี้เนื่องจากสูญเสียความเรียบง่ายที่น่าดึงดูดของวงจรและต้นทุนของโคลงที่เพิ่มขึ้น จะเอาไมโครวงจรอีกอันง่ายกว่า...

ในตัวเลือกนี้ขอเสนอให้ใช้อินพุตที่มีแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ 0.3V เพื่อรักษาเสถียรภาพของกระแสไฟฟ้าและเพียงปิดอีกอันหนึ่งด้วยแรงดันไฟฟ้า 1.25V

โครงการนี้ดูง่ายมาก เพื่อความสะดวกในการรับรู้หน่วยการทำงานของไมโครวงจรจะแสดงขึ้น (รูปที่ 2)

รูปที่ 2

วัตถุประสงค์และการเลือกองค์ประกอบวงจร

ไดโอด D พร้อมโช้ค L— องค์ประกอบของตัวกันโคลงพัลส์ใด ๆ จะถูกคำนวณสำหรับกระแสโหลดที่ต้องการและแบบวิธีต่อเนื่องของกระแสตัวเหนี่ยวนำตามลำดับ

ตัวเก็บประจุ Cฉันและซีโอ– กั้นทางเข้าออก. ตัวเก็บประจุเอาต์พุต Co ไม่จำเป็นโดยพื้นฐานเนื่องจากการกระเพื่อมของกระแสโหลดเล็กน้อยโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ค่าขนาดใหญ่ของการเหนี่ยวนำตัวเหนี่ยวนำดังนั้นจึงถูกวาดเป็นเส้นประและอาจไม่ปรากฏในวงจรจริง

ตัวเก็บประจุ C– การตั้งค่าความถี่ ไม่ใช่องค์ประกอบพื้นฐานที่จำเป็น ดังนั้นจึงแสดงด้วยเส้นประ

เอกสารข้อมูลสำหรับไมโครวงจรระบุความถี่การทำงานสูงสุด 100 KHz พารามิเตอร์ตารางแสดงค่าเฉลี่ย 33 KHz และกราฟแสดงการพึ่งพาระยะเวลาของสถานะเปิดและปิดของสวิตช์บนความจุของความถี่ - การตั้งค่าตัวเก็บประจุแสดงค่าต่ำสุด 2 μs และ 0.3 μs ตามลำดับ (ด้วยความจุ 10 pF)
ปรากฎว่าถ้าเราหาค่าสุดท้าย คาบจะเป็น 2μs+0.3μs=2.3μs และนี่คือความถี่ 435KHz

หากเราคำนึงถึงหลักการทำงานของไมโครเซอร์กิต - ทริกเกอร์ที่กำหนดโดยพัลส์ออสซิลเลเตอร์หลักและรีเซ็ตโดยตัวเปรียบเทียบปัจจุบันปรากฎว่า ms นี้เป็นตรรกะและตรรกะมีความถี่ในการทำงานอย่างน้อยหลาย MHz ปรากฎว่าประสิทธิภาพจะถูกจำกัดโดยลักษณะความเร็วของทรานซิสเตอร์หลักเท่านั้น และหากไม่ได้ทำงานที่ความถี่ 400 KHz ส่วนหน้าที่มีการสลายตัวของพัลส์ก็จะล่าช้าและประสิทธิภาพจะต่ำมากเนื่องจากการสูญเสียแบบไดนามิก อย่างไรก็ตามจากการปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าวงจรไมโครจากผู้ผลิตหลายรายเริ่มต้นได้ดีและทำงานโดยไม่ต้องใช้ตัวเก็บประจุตั้งค่าความถี่เลย และสิ่งนี้ทำให้สามารถเพิ่มความถี่ในการทำงานได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ - สูงถึง 200 KHz - 400 KHz ขึ้นอยู่กับประเภทของไมโครวงจรและผู้ผลิต ทรานซิสเตอร์หลักของไมโครวงจรรักษาความถี่ดังกล่าวได้ดีเนื่องจากพัลส์เพิ่มขึ้นไม่เกิน 0.1 μs และเวลาตกไม่เกิน 0.12 μs ที่ความถี่การทำงาน 380 KHz ดังนั้น แม้ที่ความถี่สูงดังกล่าว การสูญเสียแบบไดนามิกในทรานซิสเตอร์จึงมีค่อนข้างน้อย และการสูญเสียหลักและความร้อนจะถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าอิ่มตัวที่เพิ่มขึ้นของทรานซิสเตอร์หลัก (0.5...1V)

ตัวต้านทานอาร์จำกัดกระแสพื้นฐานของทรานซิสเตอร์หลักในตัว การรวมตัวต้านทานนี้ที่แสดงในแผนภาพช่วยให้คุณสามารถลดพลังงานที่กระจายไปและเพิ่มประสิทธิภาพของโคลง แรงดันตกคร่อมตัวต้านทาน Rb เท่ากับความแตกต่างระหว่างแรงดันแหล่งจ่าย แรงดันโหลด และแรงดันตกคร่อมวงจรไมโคร (0.9-2V)

ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้วงจร LED 3 ดวงซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าตกรวม 9...10V และใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ (12-14V) แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทาน Rb จะไม่เกิน 4V

เป็นผลให้การสูญเสียของตัวต้านทาน Rb มีขนาดเล็กลงหลายเท่าเมื่อเทียบกับการเชื่อมต่อทั่วไป เมื่อเชื่อมต่อตัวต้านทานระหว่างพิน ms ที่ 8 และแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ

โปรดทราบว่ามีการติดตั้งตัวต้านทาน Rb เพิ่มเติมไว้แล้วภายในไมโครวงจรหรือความต้านทานของโครงสร้างคีย์นั้นเพิ่มขึ้นหรือโครงสร้างคีย์ได้รับการออกแบบให้เป็นแหล่งกำเนิดกระแส ตามมาจากกราฟของการพึ่งพาแรงดันอิ่มตัวของโครงสร้าง (ระหว่างพิน 8 และ 2) กับแรงดันไฟฟ้าที่ความต้านทานต่างๆ ของตัวต้านทานจำกัด Rb (รูปที่ 3)

รูปที่ 3

เป็นผลให้ในบางกรณี (เมื่อความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายและโหลดมีน้อยหรือการสูญเสียสามารถถ่ายโอนจากตัวต้านทาน Rb ไปยังไมโครวงจร) สามารถละเว้นตัวต้านทาน Rb ได้ โดยเชื่อมต่อพิน 8 ของไมโครวงจรโดยตรงกับเอาต์พุตหรือ ถึงแรงดันไฟฟ้า

และเมื่อประสิทธิภาพโดยรวมของโคลงไม่สำคัญเป็นพิเศษ คุณสามารถเชื่อมต่อพิน 8 และ 1 ของไมโครวงจรเข้าด้วยกันได้ ในกรณีนี้ประสิทธิภาพอาจลดลง 3-10% ขึ้นอยู่กับกระแสโหลด

เมื่อเลือกค่าของตัวต้านทาน Rb คุณต้องทำการประนีประนอม ยิ่งความต้านทานต่ำ แรงดันไฟฟ้าเริ่มแรกก็จะยิ่งต่ำลง โหมดการรักษาเสถียรภาพกระแสโหลดจะเริ่มขึ้น แต่ในขณะเดียวกัน การสูญเสียของตัวต้านทานนี้จะเพิ่มขึ้นตามการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าในช่วงกว้าง เป็นผลให้ประสิทธิภาพของโคลงลดลงตามแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น

กราฟต่อไปนี้ (รูปที่ 4) เป็นตัวอย่างแสดงการพึ่งพากระแสโหลดของแรงดันไฟฟ้าที่ค่าที่แตกต่างกันสองค่าของตัวต้านทาน Rb - 24 โอห์มและ 200 โอห์ม จะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าด้วยตัวต้านทาน 200 โอห์ม ความเสถียรจะหายไปที่แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 14V (เนื่องจากกระแสฐานของทรานซิสเตอร์หลักไม่เพียงพอ) ด้วยตัวต้านทาน 24 โอห์ม ความเสถียรจะหายไปที่แรงดันไฟฟ้า 11.5 V

รูปที่ 4

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องคำนวณความต้านทานของตัวต้านทาน Rb อย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้ความเสถียรในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ โดยเฉพาะพลังงานแบตเตอรี่เมื่อช่วงนี้มีน้อยและเพียงไม่กี่โวลต์เท่านั้น

ตัวต้านทานอาร์เซาท์แคโรไลนาเป็นเซ็นเซอร์วัดกระแสโหลด การคำนวณตัวต้านทานนี้ไม่มีคุณสมบัติพิเศษ คุณควรคำนึงว่าแรงดันอ้างอิงของอินพุตปัจจุบันของวงจรไมโครนั้นแตกต่างจากผู้ผลิตหลายราย ตารางด้านล่างแสดงค่าแรงดันอ้างอิงที่วัดได้จริงของไมโครวงจรบางตัว

ชิป

ผู้ผลิต

การอ้างอิง U (V)
MC34063ACD เอสทีไมโครอิเล็กทรอนิกส์
MC34063EBD เอสทีไมโครอิเล็กทรอนิกส์
GS34063S โกลบอลเทค เซมิคอนดักเตอร์
SP34063A ซิเพ็กซ์ คอร์ปอเรชั่น
MC34063A โมโตโรล่า
AP34063N8 เทคโนโลยีอนาล็อก
AP34063A อนาชิป
MC34063A แฟร์ไชลด์

สถิติเกี่ยวกับค่าแรงดันอ้างอิงมีขนาดเล็กดังนั้นจึงไม่ควรพิจารณาค่าที่กำหนดเป็นมาตรฐาน คุณเพียงแค่ต้องจำไว้ว่าค่าที่แท้จริงของแรงดันอ้างอิงอาจแตกต่างกันอย่างมากจากค่าที่ระบุในแผ่นข้อมูล

การแพร่กระจายขนาดใหญ่ของแรงดันอ้างอิงดังกล่าวมีสาเหตุมาจากจุดประสงค์ของอินพุตกระแส - ไม่ใช่การรักษาเสถียรภาพกระแสโหลด แต่เป็นการป้องกันโอเวอร์โหลด อย่างไรก็ตามความแม่นยำของการรักษากระแสโหลดในเวอร์ชันข้างต้นค่อนข้างดี

เกี่ยวกับความยั่งยืน

ชิป MC34063 ไม่สามารถแนะนำการแก้ไขในวงจรระบบปฏิบัติการได้ ในขั้นแรกความเสถียรจะเกิดขึ้นได้จากค่าที่เพิ่มขึ้นของตัวเหนี่ยวนำตัวเหนี่ยวนำ L และโดยเฉพาะอย่างยิ่งความจุของตัวเก็บประจุเอาต์พุต Co ในกรณีนี้เกิดความขัดแย้งบางอย่าง - เมื่อทำงานที่ความถี่สูงกว่าสามารถรับแรงดันไฟฟ้าและกระแสโหลดที่ต้องการได้ด้วยการเหนี่ยวนำและความจุเล็กน้อยขององค์ประกอบตัวกรอง แต่ในขณะเดียวกันวงจรก็สามารถตื่นเต้นได้ดังนั้นจึงเป็น จำเป็นต้องติดตั้งตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่และ (หรือ) ความจุขนาดใหญ่ เป็นผลให้ขนาดของโคลงถูกประเมินสูงเกินไป

ความขัดแย้งเพิ่มเติมคือสำหรับตัวปรับเสถียรภาพการสลับแบบสเต็ปดาวน์ ตัวเก็บประจุเอาต์พุตไม่ใช่องค์ประกอบที่จำเป็นขั้นพื้นฐาน ระดับกระแส (แรงดันไฟฟ้า) ระลอกที่ต้องการสามารถรับได้ด้วยโช้คเดียว

คุณสามารถรับเสถียรภาพที่ดีของโคลงได้ที่ค่าที่ต้องการหรือค่าที่ลดลงของการเหนี่ยวนำและโดยเฉพาะความจุของตัวกรองเอาต์พุตโดยการติดตั้งวงจรแก้ไข RC เพิ่มเติม Rf และ Cf ดังแสดงในรูปที่ 2

การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าค่าที่เหมาะสมที่สุดของค่าคงที่เวลาของห่วงโซ่นี้ไม่ควรน้อยกว่า 1KOhm*uF ค่าพารามิเตอร์ของโซ่เช่นตัวต้านทาน10KΩและตัวเก็บประจุ0.1μFนั้นถือว่าสะดวกมาก

ด้วยวงจรแก้ไขดังกล่าว โคลงจะทำงานได้อย่างเสถียรตลอดช่วงแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด โดยมีค่าความเหนี่ยวนำต่ำ (หน่วยของ μH) และความจุ (หน่วยและเศษส่วนของ μF) ของตัวกรองเอาต์พุตหรือไม่มีตัวเก็บประจุเอาต์พุตเลย

โหมด PWM มีบทบาทสำคัญในความเสถียรเมื่อใช้เพื่อรักษาเสถียรภาพอินพุตปัจจุบันของไมโครวงจร

การแก้ไขทำให้วงจรขนาดเล็กบางตัวที่ก่อนหน้านี้ไม่ต้องการทำงานตามปกติเลยสามารถทำงานที่ความถี่สูงกว่าได้

ตัวอย่างเช่น กราฟต่อไปนี้แสดงการขึ้นต่อกันของความถี่ในการใช้งานกับแรงดันไฟฟ้าของวงจรไมโคร MC34063ACD จาก STMicroelectronics ที่มีความจุตัวเก็บประจุตั้งค่าความถี่ 100 pF

รูปที่ 5

ดังที่เห็นได้จากกราฟ หากไม่มีการแก้ไข ไมโครวงจรนี้ไม่ต้องการทำงานที่ความถี่สูงกว่า แม้ว่าจะมีตัวเก็บประจุตั้งค่าความถี่ความจุเพียงเล็กน้อยก็ตาม การเปลี่ยนความจุจากศูนย์เป็นหลายร้อย pF ไม่ได้ส่งผลต่อความถี่โดยพื้นฐานและค่าสูงสุดของมันแทบจะไม่ถึง 100 KHz

หลังจากการเปิดตัววงจรแก้ไข RfCf ไมโครวงจรเดียวกันนี้ (เช่นเดียวกับวงจรอื่นที่คล้ายกัน) ก็เริ่มทำงานที่ความถี่สูงถึงเกือบ 300 KHz

การพึ่งพาข้างต้นอาจถือเป็นเรื่องปกติสำหรับไมโครวงจรส่วนใหญ่แม้ว่าไมโครวงจรจากบาง บริษัท จะทำงานที่ความถี่สูงกว่าโดยไม่มีการแก้ไขและการแนะนำการแก้ไขทำให้สามารถรับความถี่ในการทำงาน 400 KHz ที่แรงดันไฟฟ้า 12. .14V.

กราฟต่อไปนี้แสดงการทำงานของโคลงโดยไม่มีการแก้ไข (รูปที่ 6)

รูปที่ 6

กราฟแสดงการพึ่งพากระแสที่ใช้ (Ip) กระแสโหลด (In) และกระแสลัดวงจรเอาต์พุต (Isc) บนแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟสำหรับสองค่าของความจุตัวเก็บประจุเอาต์พุต (Co) - 10 µF และ 220 µF

เห็นได้ชัดว่าการเพิ่มความจุของตัวเก็บประจุเอาต์พุตจะเพิ่มความเสถียรของโคลง - เส้นโค้งที่หักที่ความจุ 10 μF เกิดจากการกระตุ้นตัวเอง ที่แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 16V จะไม่มีการกระตุ้น ปรากฏที่ 16-18V จากนั้นการเปลี่ยนแปลงโหมดบางอย่างจะเกิดขึ้นและที่แรงดันไฟฟ้า 24V ข้อผิดพลาดที่สองจะปรากฏขึ้น ในเวลาเดียวกันความถี่ในการทำงานจะเปลี่ยนไปซึ่งมองเห็นได้ในกราฟก่อนหน้า (รูปที่ 5) ของการพึ่งพาความถี่การทำงานของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย (กราฟทั้งสองได้รับพร้อมกันเมื่อตรวจสอบอินสแตนซ์หนึ่งของโคลง)

การเพิ่มความจุของตัวเก็บประจุเอาท์พุตเป็น 220 µF หรือมากกว่านั้นจะเพิ่มความเสถียร โดยเฉพาะที่แรงดันไฟฟ้าจ่ายต่ำ แต่ก็ไม่ได้ขจัดความตื่นเต้น การทำงานที่มีเสถียรภาพไม่มากก็น้อยสามารถทำได้ด้วยความจุของตัวเก็บประจุเอาต์พุตอย่างน้อย 1,000 µF

ในกรณีนี้ ความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำมีผลน้อยมากต่อภาพรวม แม้ว่าจะเห็นได้ชัดว่าการเพิ่มตัวเหนี่ยวนำจะเพิ่มเสถียรภาพก็ตาม

การเปลี่ยนแปลงความถี่ในการทำงานส่งผลต่อความเสถียรของกระแสโหลดซึ่งมองเห็นได้ในกราฟด้วย ความเสถียรโดยรวมของกระแสไฟขาออกเมื่อแรงดันไฟจ่ายเปลี่ยนแปลงไม่เป็นที่น่าพอใจเช่นกัน กระแสไฟถือว่าค่อนข้างเสถียรในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ค่อนข้างแคบ เช่น เมื่อทำงานโดยใช้พลังงานจากแบตเตอรี่

การนำสายโซ่แก้ไข RfCf มาใช้เปลี่ยนแปลงการทำงานของโคลงอย่างมาก

กราฟต่อไปนี้แสดงการทำงานของโคลงเดียวกันแต่มีห่วงโซ่การแก้ไข RfCf

รูปที่ 7

เห็นได้ชัดว่าโคลงเริ่มทำงานตามที่ควรจะเป็นสำหรับโคลงปัจจุบัน - กระแสโหลดและไฟฟ้าลัดวงจรเกือบจะเท่ากันและคงที่ตลอดช่วงแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด ในกรณีนี้ตัวเก็บประจุเอาต์พุตโดยทั่วไปจะไม่ส่งผลต่อการทำงานของโคลง ตอนนี้ความจุของตัวเก็บประจุเอาต์พุตจะส่งผลต่อระดับกระแสกระเพื่อมและแรงดันไฟฟ้าของโหลดเท่านั้น และในหลายกรณีไม่สามารถติดตั้งตัวเก็บประจุได้เลย

ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างจะได้รับค่าของระลอกกระแสโหลดที่ความจุที่แตกต่างกันของตัวเก็บประจุเอาต์พุต Co LED เชื่อมต่อ 3 อนุกรมใน 10 กลุ่มขนาน (30 ชิ้น) แรงดันไฟฟ้า - 12V โช้ค 47 µH.

ไม่มีตัวเก็บประจุ: กระแสโหลด 226mA +-65mA หรือ 22.6mA +-6.5mA ต่อ LED
ด้วยตัวเก็บประจุ 0.33uF: 226mA +-25mA หรือ 22.6mA +-2.5mA ต่อ LED
ด้วยตัวเก็บประจุ 1.5uF: 226mA +-5mA หรือ 22.6mA +-0.5mA ต่อ LED
ด้วยตัวเก็บประจุ 10uF: 226mA +-2.5mA หรือ 22.6mA +-0.25mA ต่อ LED

นั่นคือหากไม่มีตัวเก็บประจุซึ่งมีกระแสโหลดรวม 226 mA ระลอกกระแสโหลดคือ 65 mA ซึ่งในแง่ของ LED หนึ่งตัวจะให้กระแสเฉลี่ย 22.6 mA และระลอกคลื่น 6.5 mA

จะเห็นได้ว่าแม้ความจุเพียงเล็กน้อยเพียง 0.33 μF จะลดการกระเพื่อมของกระแสลงอย่างรวดเร็วได้อย่างไร ในเวลาเดียวกัน การเพิ่มความจุจาก 1 µF เป็น 10 µF มีผลเพียงเล็กน้อยต่อระดับระลอกคลื่น

ตัวเก็บประจุทั้งหมดเป็นเซรามิก เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์หรือแทนทาลัมทั่วไปไม่ได้ให้ระดับระลอกคลื่นใกล้เคียงกัน

ปรากฎว่าตัวเก็บประจุขนาด 1 µF ที่เอาต์พุตนั้นเพียงพอสำหรับทุกโอกาส การเพิ่มความจุเป็น 10 µF ด้วยกระแสโหลด 0.2-0.3 A แทบจะไม่สมเหตุสมผลเลย เนื่องจากระลอกคลื่นไม่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญอีกต่อไปเมื่อเทียบกับ 1 µF
หากคุณใช้ตัวเหนี่ยวนำที่มีค่าความเหนี่ยวนำสูงกว่าคุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ตัวเก็บประจุแม้ในกระแสโหลดสูงและ (หรือ) แรงดันไฟฟ้าสูง

ระลอกของแรงดันไฟฟ้าอินพุตพร้อมแหล่งจ่ายไฟ 12V และความจุของตัวเก็บประจุอินพุต Ci 10 μF ไม่เกิน 100 mV

ความสามารถด้านพลังงานของไมโครวงจร

ไมโครวงจร MC34063 ทำงานตามปกติที่แรงดันไฟฟ้าจาก 3V ถึง 40V ตามเอกสารข้อมูล (MS จาก STM - สูงถึง 50V) และสูงถึง 45V ในความเป็นจริง โดยให้กระแสโหลดสูงถึง 1A สำหรับแพ็คเกจ DIP-8 และสูงถึง 0.75 A สำหรับแพ็คเกจ SO-8 ด้วยการรวมการเชื่อมต่อแบบอนุกรมและแบบขนานของ LED คุณสามารถสร้างหลอดไฟที่มีกำลังเอาต์พุตตั้งแต่ 3V*20mA=60mW ถึง 40V*0.75...1A=30...40W

เมื่อคำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าอิ่มตัวของทรานซิสเตอร์หลัก (0.5...0.8V) และกำลังไฟที่อนุญาต 1.2W ซึ่งกระจายโดยเคสไมโครเซอร์กิต กระแสโหลดสามารถเพิ่มได้ถึง 1.2W/0.8V=1.5A สำหรับ DIP -8 แพ็คเกจและสูงถึง 1A สำหรับแพ็คเกจ SO-8

อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ จำเป็นต้องมีแผงระบายความร้อนที่ดี มิฉะนั้นการป้องกันความร้อนสูงเกินไปที่สร้างไว้ในชิปจะไม่อนุญาตให้ทำงานที่กระแสดังกล่าว

การบัดกรี DIP มาตรฐานของตัวไมโครวงจรลงในบอร์ดไม่ได้ให้การระบายความร้อนที่ต้องการที่กระแสสูงสุด จำเป็นต้องขึ้นรูปพินตัวเรือน DIP สำหรับเวอร์ชัน SMD โดยถอดปลายบางของพินออก หมุดส่วนที่กว้างที่เหลือจะถูกโค้งงอให้แนบชิดกับฐานของเคส จากนั้นจึงบัดกรีเข้ากับบอร์ดเท่านั้น การวางตำแหน่งแผงวงจรพิมพ์เพื่อให้มีพื้นที่กว้างใต้ตัวไมโครวงจรจะมีประโยชน์ และก่อนที่จะติดตั้งวงจรไมโครคุณจำเป็นต้องทาแผ่นนำความร้อนเล็กน้อยที่ฐาน

เนื่องจากพินสั้นและกว้างรวมถึงการที่ตัวเรือนแน่นกับรูปหลายเหลี่ยมทองแดงของแผงวงจรพิมพ์ความต้านทานความร้อนของตัวไมโครเซอร์กิตจึงลดลงและจะสามารถกระจายพลังงานได้มากขึ้นเล็กน้อย

สำหรับเคส SO-8 การติดตั้งหม้อน้ำเพิ่มเติมในรูปแบบของแผ่นหรือโปรไฟล์อื่น ๆ ที่ด้านบนของเคสโดยตรงจะช่วยได้

ในด้านหนึ่ง ความพยายามที่จะเพิ่มพลังดังกล่าวดูแปลก ท้ายที่สุดคุณสามารถเปลี่ยนไปใช้ไมโครวงจรอื่นที่ทรงพลังกว่าหรือติดตั้งทรานซิสเตอร์ภายนอกได้ และที่กระแสโหลดมากกว่า 1.5A นี่จะเป็นเพียงเท่านั้น การตัดสินใจที่ถูกต้อง. อย่างไรก็ตาม เมื่อต้องการกระแสโหลด 1.3A คุณสามารถปรับปรุงการกระจายความร้อนและลองใช้ตัวเลือกที่ถูกกว่าและง่ายกว่าบนชิป MC34063

ประสิทธิภาพสูงสุดที่ได้รับในโคลงเวอร์ชันนี้ไม่เกิน 90% การเพิ่มประสิทธิภาพเพิ่มเติมถูกขัดขวางโดยแรงดันไฟฟ้าอิ่มตัวที่เพิ่มขึ้นของทรานซิสเตอร์หลัก - อย่างน้อย 0.4...0.5V ที่กระแสสูงถึง 0.5A และ 0.8...1V ที่กระแส 1...1.5A ดังนั้นองค์ประกอบความร้อนหลักของโคลงจึงอยู่ที่ไมโครเซอร์กิตเสมอ ความร้อนที่สังเกตได้จริงนั้นเกิดขึ้นเฉพาะที่กำลังไฟสูงสุดสำหรับกรณีใดกรณีหนึ่งเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ไมโครเซอร์กิตในแพ็คเกจ SO-8 ให้ความร้อนสูงถึง 100 องศาที่กระแสโหลด 1A และหากไม่มีตัวระบายความร้อนเพิ่มเติม จะถูกปิดแบบวนรอบโดยการป้องกันความร้อนสูงเกินไปในตัว ที่กระแสสูงถึง 0.5A...0.7A ไมโครวงจรจะอุ่นขึ้นเล็กน้อย และที่กระแส 0.3...0.4A จะไม่ร้อนขึ้นเลย

ที่กระแสโหลดสูงขึ้น ความถี่ในการทำงานจะลดลง ในกรณีนี้ การสูญเสียไดนามิกของทรานซิสเตอร์หลักจะลดลงอย่างมาก การสูญเสียพลังงานโดยรวมและการทำความร้อนของเคสลดลง

องค์ประกอบภายนอกที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของโคลง ได้แก่ ไดโอด D ตัวเหนี่ยวนำ L และตัวต้านทาน Rsc และ Rb ดังนั้นควรเลือกไดโอดที่มีแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าต่ำ (Schottky Diode) และควรเลือกตัวเหนี่ยวนำที่มีความต้านทานของขดลวดต่ำที่สุด

คุณสามารถลดการสูญเสียของตัวต้านทาน Rsc ได้โดยการลดแรงดันไฟฟ้าตามเกณฑ์โดยเลือกไมโครวงจรจากผู้ผลิตที่เหมาะสม เรื่องนี้ได้มีการพูดคุยกันไปแล้วก่อนหน้านี้ (ดูตารางที่จุดเริ่มต้น)

อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการลดการสูญเสียของตัวต้านทาน Rsc คือการแนะนำไบแอสกระแสคงที่เพิ่มเติมของตัวต้านทาน Rf (ซึ่งจะแสดงรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่างใน ตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจงโคลง)

ควรคำนวณตัวต้านทาน Rb อย่างระมัดระวัง โดยพยายามหาค่าความต้านทานให้ได้มากที่สุด เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายเปลี่ยนแปลงภายในขีดจำกัดขนาดใหญ่ ควรเปลี่ยนตัวต้านทาน Rb ด้วยแหล่งกระแสจะดีกว่า ในกรณีนี้การสูญเสียที่เพิ่มขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นจะไม่รุนแรงนัก

เมื่อดำเนินการตามมาตรการข้างต้นทั้งหมด ส่วนแบ่งการสูญเสียขององค์ประกอบเหล่านี้จะน้อยกว่าการสูญเสียในวงจรขนาดเล็ก 1.5-2 เท่า

เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าคงที่ถูกส่งไปยังอินพุตปัจจุบันของวงจรไมโครซึ่งเป็นสัดส่วนกับกระแสโหลดเท่านั้นและไม่ใช่ตามปกติแรงดันพัลส์จะเป็นสัดส่วนกับกระแสของทรานซิสเตอร์หลัก (ผลรวมของกระแสโหลดและตัวเก็บประจุเอาต์พุต) การเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำจะไม่ส่งผลกระทบต่อความเสถียรของการทำงานอีกต่อไปเนื่องจากมันหยุดเป็นห่วงโซ่การแก้ไของค์ประกอบ (บทบาทของมันจะเล่นโดยห่วงโซ่ RfCf) เฉพาะแอมพลิจูดของกระแสทรานซิสเตอร์หลักและการกระเพื่อมของกระแสโหลดเท่านั้นที่ขึ้นอยู่กับค่าตัวเหนี่ยวนำ และเนื่องจากความถี่ในการทำงานค่อนข้างสูงถึงแม้จะมีค่าความเหนี่ยวนำต่ำ ระลอกกระแสโหลดจึงมีน้อย

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากทรานซิสเตอร์หลักที่ค่อนข้างใช้พลังงานต่ำที่ติดตั้งอยู่ในไมโครเซอร์กิต จึงไม่ควรลดความเหนี่ยวนำตัวเหนี่ยวนำลงอย่างมาก เนื่องจากจะทำให้กระแสสูงสุดของทรานซิสเตอร์เพิ่มขึ้นในขณะที่ค่าเฉลี่ยยังคงเท่าเดิมและแรงดันไฟฟ้าอิ่มตัวจะเพิ่มขึ้น เป็นผลให้การสูญเสียของทรานซิสเตอร์เพิ่มขึ้นและประสิทธิภาพโดยรวมลดลง
จริงอยู่ ไม่ใช่อย่างมาก - เพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนตัวเหนี่ยวนำจาก 12 µH เป็น 100 µH ทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของตัวทำให้คงตัวตัวใดตัวหนึ่งจาก 86% เป็น 90% ได้

ในทางกลับกัน สิ่งนี้ช่วยให้สามารถเลือกโช้คที่มีการเหนี่ยวนำต่ำได้ แม้ที่กระแสโหลดต่ำ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแอมพลิจูดกระแสของทรานซิสเตอร์หลักไม่เกินค่าสูงสุดที่อนุญาตสำหรับไมโครวงจร 1.5A

ตัวอย่างเช่น ด้วยกระแสโหลด 0.2A ที่มีแรงดันไฟฟ้า 9...10V แรงดันไฟฟ้า 12...15V และความถี่ในการทำงาน 300KHz จำเป็นต้องมีโช้กที่มีความเหนี่ยวนำ 53µH ในกรณีนี้กระแสพัลส์ของทรานซิสเตอร์หลักของไมโครวงจรจะต้องไม่เกิน 0.3A หากเราลดการเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำลงเหลือ 4 μH ดังนั้นที่กระแสเฉลี่ยเท่ากัน กระแสพัลส์ของทรานซิสเตอร์หลักจะเพิ่มขึ้นเป็นค่าจำกัด (1.5A) จริงอยู่ที่ประสิทธิภาพของโคลงจะลดลงเนื่องจากการสูญเสียแบบไดนามิกที่เพิ่มขึ้น แต่บางทีในบางกรณีก็ยอมเสียสละประสิทธิภาพได้ แต่ใช้ตัวเหนี่ยวนำขนาดเล็กที่มีความเหนี่ยวนำเล็กน้อย

การเพิ่มความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำยังช่วยให้คุณเพิ่มขึ้นอีกด้วย กระแสสูงสุดโหลดได้ถึงค่ากระแสสูงสุดของทรานซิสเตอร์หลักของไมโครวงจร (1.5A)

เมื่อตัวเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้น รูปร่างปัจจุบันของทรานซิสเตอร์สวิตชิ่งจะเปลี่ยนจากสามเหลี่ยมสนิทไปเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าสมบูรณ์ และเนื่องจากพื้นที่ของสี่เหลี่ยมมีขนาดใหญ่กว่าพื้นที่ของสามเหลี่ยม 2 เท่า (โดยมีส่วนสูงและฐานเท่ากัน) ค่าเฉลี่ยของกระแสทรานซิสเตอร์ (และโหลด) จึงสามารถเพิ่มขึ้นได้ 2 เท่าโดยมีค่าคงที่ แอมพลิจูดของพัลส์ปัจจุบัน

นั่นคือด้วยรูปพัลส์สามเหลี่ยมที่มีแอมพลิจูด 1.5A กระแสเฉลี่ยของทรานซิสเตอร์และโหลดคือ:

โดยที่ k คือรอบการทำงานของพัลส์สูงสุดเท่ากับ 0.9 สำหรับไมโครวงจรที่กำหนด

เป็นผลให้กระแสโหลดสูงสุดไม่เกิน:

ใน=1.5A/2*0.9=0.675A.

และกระแสโหลดที่เพิ่มขึ้นใด ๆ ที่สูงกว่าค่านี้จะทำให้กระแสไฟเกินสูงสุดของทรานซิสเตอร์หลักของไมโครวงจร

ดังนั้นเอกสารข้อมูลทั้งหมดสำหรับไมโครวงจรนี้จึงระบุกระแสโหลดสูงสุดที่ 0.75A

ด้วยการเพิ่มความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำเพื่อให้กระแสทรานซิสเตอร์กลายเป็นสี่เหลี่ยม เราสามารถลบทั้งสองออกจากสูตรกระแสสูงสุดและรับ:

ใน=1.5A*k=1.5A*0.9=1.35A

ควรคำนึงว่าเมื่อค่าความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญขนาดของมันก็เพิ่มขึ้นเล็กน้อยเช่นกัน อย่างไรก็ตามบางครั้งการเพิ่มกระแสโหลดจะง่ายกว่าและถูกกว่าโดยการเพิ่มขนาดของตัวเหนี่ยวนำมากกว่าการติดตั้งทรานซิสเตอร์ที่ทรงพลังเพิ่มเติม

โดยธรรมชาติแล้ว ด้วยกระแสโหลดที่ต้องการมากกว่า 1.5A ไม่มีทางที่จะติดตั้งทรานซิสเตอร์เพิ่มเติมได้ (หรือวงจรไมโครคอนโทรลเลอร์อื่น) และหากคุณต้องเผชิญกับทางเลือก: กระแสโหลด 1.4A หรือวงจรไมโครอื่น คุณก็ อันดับแรกควรพยายามแก้ไขปัญหาโดยเพิ่มความเหนี่ยวนำโดยไปเพิ่มขนาดคันเร่ง

เอกสารข้อมูลทางเทคนิคสำหรับชิประบุว่ารอบการทำงานสูงสุดไม่เกิน 6/7 = 0.857 ในความเป็นจริงค่าเกือบ 0.9 ได้มาแม้ที่ความถี่การทำงานสูงถึง 300-400 KHz ที่ความถี่ต่ำกว่า (100-200KHz) รอบการทำงานสามารถเข้าถึง 0.95

ดังนั้นโคลงจึงทำงานได้ตามปกติโดยมีแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและขาออกแตกต่างกันเล็กน้อย

โคลงทำงานได้อย่างน่าสนใจเมื่อกระแสโหลดต่ำกว่ากระแสที่กำหนด ซึ่งเกิดจากแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงต่ำกว่าค่าที่ระบุ - ประสิทธิภาพอย่างน้อย 95%...

เนื่องจาก PWM ไม่ได้ถูกนำมาใช้ในวิธีคลาสสิก (การควบคุมเต็มรูปแบบของออสซิลเลเตอร์หลัก) แต่ในลักษณะ "รีเลย์" โดยใช้ทริกเกอร์ (เริ่มต้นด้วยเครื่องกำเนิด รีเซ็ตโดยเครื่องเปรียบเทียบ) จากนั้นที่กระแสต่ำกว่าพิกัดที่กำหนด สถานการณ์อาจเกิดขึ้นได้เมื่อทรานซิสเตอร์หลักหยุดปิด ความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟจ่ายและโหลดจะลดลงเป็นแรงดันอิ่มตัวของทรานซิสเตอร์สวิตชิ่งซึ่งโดยปกติจะไม่เกิน 1V ที่กระแสสูงถึง 1A และไม่เกิน 0.2-0.3V ที่กระแสสูงถึง 0.2-0.3A แม้จะมีการสูญเสียแบบคงที่ แต่ก็ไม่มีไดนามิกและทรานซิสเตอร์ทำงานเกือบจะเหมือนจัมเปอร์

แม้ว่าทรานซิสเตอร์จะยังคงถูกควบคุมและทำงานในโหมด PWM แต่ประสิทธิภาพก็ยังคงสูงเนื่องจากกระแสไฟฟ้าลดลง ตัวอย่างเช่น ด้วยความแตกต่าง 1.5V ระหว่างแรงดันไฟฟ้า (10V) และแรงดันไฟฟ้าคร่อม LED (8.5V) วงจรจึงยังคงทำงานต่อไป (แม้ว่าความถี่จะลดลงครึ่งหนึ่ง) โดยมีประสิทธิภาพ 95%

พารามิเตอร์กระแสและแรงดันไฟฟ้าสำหรับกรณีนี้จะถูกระบุไว้ด้านล่างเมื่อพิจารณาวงจรโคลงที่ใช้งานได้จริง

ตัวเลือกโคลงที่ใช้งานได้จริง

มีตัวเลือกไม่มากนัก เนื่องจากวิธีที่ง่ายที่สุดคือการทำซ้ำ ตัวเลือกคลาสสิกตามการออกแบบวงจรไม่อนุญาตให้เพิ่มความถี่ในการทำงานหรือกระแสไฟฟ้าหรือเพิ่มประสิทธิภาพหรือได้รับความเสถียรที่ดี ด้วยเหตุผลนี้มากที่สุด ตัวเลือกที่ดีที่สุดผลลัพธ์คือหนึ่งบล็อกไดอะแกรมที่แสดงในรูปที่ 2 เฉพาะการให้คะแนนส่วนประกอบเท่านั้นที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ขึ้นอยู่กับคุณลักษณะที่ต้องการของสเตบิไลเซอร์

รูปที่ 8 แสดงไดอะแกรมของเวอร์ชันคลาสสิก

รูปที่ 8

คุณสมบัติอย่างหนึ่งคือหลังจากถอดกระแสของตัวเก็บประจุเอาต์พุต (C3) ออกจากวงจร OS แล้ว ก็เป็นไปได้ที่จะลดการเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำ สำหรับการทดสอบ ได้ทำโช้คในประเทศแบบเก่าบนแกน DM-3 ที่มี 12 μH อย่างที่คุณเห็นลักษณะของวงจรค่อนข้างดี

ความปรารถนาที่จะเพิ่มประสิทธิภาพนำไปสู่วงจรที่แสดงในรูปที่ 9


รูปที่ 9

ต่างจากวงจรก่อนหน้านี้ ตัวต้านทาน R1 ไม่ได้เชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน แต่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของโคลง เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทาน R1 ลดลงตามปริมาณแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมโหลด ด้วยกระแสเดียวกันที่ไหลผ่าน กำลังที่ปล่อยออกมาจึงลดลงจาก 0.5 W เป็น 0.15 W

ในเวลาเดียวกัน ค่าความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้น ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพของโคลงด้วย ส่งผลให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นหลายเปอร์เซ็นต์ ตัวเลขเฉพาะแสดงอยู่ในแผนภาพ

คุณลักษณะเฉพาะอีกประการหนึ่งของสองโครงร่างสุดท้าย วงจรในรูปที่ 8 มีเสถียรภาพที่ดีมากของกระแสโหลดเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายเปลี่ยนแปลง แต่ประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ ในทางตรงกันข้ามวงจรในรูปที่ 9 มีประสิทธิภาพค่อนข้างสูง แต่ความเสถียรในปัจจุบันไม่ดี - เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายเปลี่ยนจาก 12V เป็น 15V กระแสโหลดจะเพิ่มขึ้นจาก 0.27A เป็น 0.3A

สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้น ทางเลือกที่เหมาะสมความต้านทานของตัวต้านทาน R1 ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น (ดูรูปที่ 4) เนื่องจากความต้านทานที่เพิ่มขึ้น R1 ทำให้ความเสถียรของกระแสโหลดลดลงจึงเพิ่มประสิทธิภาพในบางกรณีจึงสามารถใช้ได้ ตัวอย่างเช่น ด้วยพลังงานแบตเตอรี่ เมื่อขีดจำกัดของการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้ามีขนาดเล็ก และประสิทธิภาพสูงมีความเกี่ยวข้องมากขึ้น

ควรสังเกตรูปแบบบางอย่าง

มีการผลิตตัวกันโคลงค่อนข้างมาก (เกือบทั้งหมดถูกใช้เพื่อเปลี่ยนหลอดไส้ด้วยหลอด LED ในภายในรถยนต์) และในขณะที่จำเป็นต้องใช้ตัวกันโคลงเป็นครั้งคราว แต่ไมโครวงจรก็ถูกนำมาจากบอร์ดเครือข่าย "ฮับ" ที่ผิดพลาดและ " สวิตช์”. แม้จะมีความแตกต่างในผู้ผลิต แต่วงจรไมโครเกือบทั้งหมดทำให้สามารถรับคุณสมบัติโคลงที่เหมาะสมได้แม้ในวงจรธรรมดา

ชิปตัวเดียวที่ฉันเจอคือ GS34063S จาก Globaltech Semiconductor ซึ่งไม่ต้องการทำงานที่ความถี่สูงเลย

จากนั้นซื้อไมโครวงจร MC34063ACD และ MC34063EBD หลายตัวจาก STMicroelectronics ซึ่งแสดงผลลัพธ์ที่แย่ยิ่งกว่านั้น - พวกมันไม่ทำงานที่ความถี่สูงกว่า, ความเสถียรไม่ดี, แรงดันไฟฟ้าสูงของการรองรับตัวเปรียบเทียบกระแส (0.45-0.5V), ความเสถียรของโหลดกระแสไม่ดีด้วยดี ประสิทธิภาพหรือประสิทธิภาพต่ำพร้อมเสถียรภาพที่ดี...

บางทีประสิทธิภาพที่ไม่ดีของไมโครวงจรที่ระบุไว้อาจอธิบายได้จากความเลว - วงจรที่ถูกที่สุดที่ซื้อมาเนื่องจากไมโครวงจร MC34063A (DIP-8) จาก บริษัท เดียวกันซึ่งถูกลบออกจากสวิตช์ที่ผิดพลาดทำงานได้ตามปกติ จริงอยู่ที่ความถี่ค่อนข้างต่ำ - ไม่เกิน 160 KHz

วงจรขนาดเล็กต่อไปนี้นำมาจากอุปกรณ์ที่ชำรุดทำงานได้ดี:

ซิเพ็กซ์ คอร์ปอเรชั่น (SP34063A)
โมโตโรล่า (MC34063A),
เทคโนโลยีอะนาล็อก (AP34063N8)
อนาชิป (AP34063 และ AP34063A)
Fairchild (MC34063A) - ฉันไม่แน่ใจว่าระบุบริษัทได้อย่างถูกต้อง

ON Semiconductor, Unisonic Technologies (UTC) และ Texas Instruments - ฉันจำไม่ได้เนื่องจากฉันเริ่มให้ความสนใจกับ บริษัท หลังจากที่ฉันเผชิญกับความไม่เต็มใจของบาง บริษัท ที่จะทำงานร่วมกับ MS และฉันไม่ได้ซื้อไมโครวงจรโดยเฉพาะ จากบริษัทเหล่านี้

เพื่อไม่ให้ทิ้งไมโครวงจร MC34063ACD และ MC34063EBD ที่ซื้อมาซึ่งมีประสิทธิภาพไม่ดีจาก STMicroelectronics จึงมีการทดลองหลายครั้งซึ่งนำไปสู่วงจรที่แสดงตั้งแต่เริ่มต้นในรูปที่ 2

รูปที่ 10 ต่อไปนี้แสดงวงจรในทางปฏิบัติของโคลงที่มีวงจรแก้ไข RfCf (ในวงจรนี้ R3C2) ความแตกต่างในการทำงานของโคลงที่ไม่มีและด้วยห่วงโซ่การแก้ไขได้ถูกกล่าวถึงไปแล้วก่อนหน้านี้ในส่วน "เกี่ยวกับความเสถียร" และกราฟถูกนำเสนอ (รูปที่ 5, รูปที่ 6, รูปที่ 7)

รูปที่ 10

จากกราฟในรูปที่ 7 จะเห็นได้ว่าความเสถียรของกระแสไฟฟ้านั้นดีเยี่ยมตลอดช่วงแรงดันไฟฟ้าของวงจรไมโคร ความเสถียรดีมาก - ราวกับว่า PWM ทำงาน ความถี่ค่อนข้างสูงซึ่งทำให้สามารถใช้โช้กขนาดเล็กที่มีความเหนี่ยวนำต่ำและกำจัดตัวเก็บประจุเอาต์พุตได้อย่างสมบูรณ์ แม้ว่าการติดตั้งตัวเก็บประจุขนาดเล็กจะสามารถกำจัดกระแสโหลดกระเพื่อมได้อย่างสมบูรณ์ การพึ่งพาของแอมพลิจูดระลอกปัจจุบันของโหลดกับความจุของตัวเก็บประจุได้ถูกกล่าวถึงก่อนหน้านี้ในหัวข้อ "ความเสถียร"

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วไมโครวงจร MC34063ACD และ MC34063EBD จาก STMicroelectronics ที่ฉันได้รับกลับกลายเป็นว่ามีแรงดันอ้างอิงที่ประเมินไว้สูงเกินไปของตัวเปรียบเทียบปัจจุบัน - 0.45V-0.5V ตามลำดับแม้จะมีค่าที่ระบุไว้ในแผ่นข้อมูล 0.25V-0.35V ด้วยเหตุนี้ที่กระแสโหลดสูง จึงเกิดการสูญเสียอย่างมากกับตัวต้านทานเซ็นเซอร์ปัจจุบัน เพื่อลดการสูญเสีย แหล่งจ่ายกระแสจึงถูกเพิ่มเข้าไปในวงจรโดยใช้ทรานซิสเตอร์ VT1 และตัวต้านทาน R2 (รูปที่ 11)

รูปที่ 11

ต้องขอบคุณแหล่งที่มาปัจจุบันนี้ กระแสไบแอสเพิ่มเติมที่ 33 μA จะไหลผ่านตัวต้านทาน R3 ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าคร่อมตัวต้านทาน R3 แม้ว่าจะไม่มีกระแสโหลดก็ตาม คือ 33 μA * 10 KΩ = 330 mV เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ของอินพุตปัจจุบันของไมโครวงจรคือ 450 mV ดังนั้นเพื่อให้ตัวเปรียบเทียบปัจจุบันทำงาน ตัวต้านทานเซ็นเซอร์ปัจจุบัน R1 จะต้องมีแรงดันไฟฟ้า 450 mV-330 mV = 120 mV ด้วยกระแสโหลด 1A ตัวต้านทาน R1 ควรอยู่ที่ 0.12V/1A=0.12Ohm เราตั้งค่าที่มีอยู่เป็น 0.1 โอห์ม
หากไม่มีตัวปรับกระแสไฟบน VT1 จะต้องเลือกตัวต้านทาน R1 ที่อัตรา 0.45V/1A=0.45Ohm และกำลังจะกระจายไปที่ 0.45W ตอนนี้ที่กระแสเดียวกัน การสูญเสียของ R1 อยู่ที่ 0.1 W เท่านั้น

ตัวเลือกนี้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ กระแสโหลดสูงสุด 1A กำลังไฟ 8-10W กระแสไฟลัดวงจรเอาท์พุต 1.1A. ในกรณีนี้ปริมาณการใช้กระแสไฟจะลดลงเหลือ 64 mA ที่แรงดันไฟฟ้า 14.85 V ตามลำดับ การใช้พลังงานจะลดลงเหลือ 0.95 W ไมโครเซอร์กิตจะไม่ร้อนขึ้นในโหมดนี้และสามารถอยู่ในโหมดลัดวงจรได้นานเท่าที่ต้องการ

ลักษณะที่เหลือจะแสดงอยู่ในแผนภาพ

ไมโครเซอร์กิตถูกนำมาใช้ในแพ็คเกจ SO-8 และกระแสโหลดสำหรับมันคือ 1A มันร้อนมาก (อุณหภูมิเทอร์มินัลคือ 100 องศา!) ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะติดตั้งไมโครวงจรในแพ็คเกจ DIP-8 ที่แปลงสำหรับการติดตั้ง SMD สร้างรูปหลายเหลี่ยมขนาดใหญ่และ (หรือ) เกิดฮีทซิงค์ขึ้นมา
แรงดันอิ่มตัวของปุ่มไมโครเซอร์กิตค่อนข้างสูง - เกือบ 1V ที่กระแส 1A ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ความร้อนสูงมาก แม้ว่าเมื่อพิจารณาจากแผ่นข้อมูลสำหรับไมโครวงจรแล้ว แรงดันอิ่มตัวของทรานซิสเตอร์หลักที่กระแส 1A ไม่ควรเกิน 0.4V

ฟังก์ชั่นการบริการ

แม้ว่าจะไม่มีความสามารถในการให้บริการใด ๆ ในไมโครวงจร แต่ก็สามารถนำไปใช้ได้อย่างอิสระ โดยทั่วไปแล้ว ตัวป้องกันกระแสไฟ LED จำเป็นต้องปิดและปรับกระแสโหลด

เปิดปิด

โคลงบนชิป MC34063 ถูกปิดโดยใช้แรงดันไฟฟ้าที่พินที่ 3 ตัวอย่างแสดงในรูปที่ 12

รูปที่ 12

มีการพิจารณาจากการทดลองว่าเมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกจ่ายไปที่พินที่ 3 ของไมโครวงจร ออสซิลเลเตอร์หลักของมันจะหยุดและทรานซิสเตอร์หลักจะปิด ในสถานะนี้ การใช้กระแสไฟของไมโครวงจรขึ้นอยู่กับผู้ผลิตและไม่เกินกระแสไฟไม่โหลดที่ระบุในเอกสารข้อมูล (1.5-4mA)

ตัวเลือกอื่น ๆ สำหรับการปิดโคลง (เช่นโดยการใช้แรงดันไฟฟ้ามากกว่า 1.25V กับพินที่ 5) กลับกลายเป็นว่าแย่ลงเนื่องจากไม่ได้หยุดออสซิลเลเตอร์หลักและไมโครเซอร์กิตใช้กระแสมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการควบคุมที่ พินที่ 3

สาระสำคัญของการจัดการดังกล่าวมีดังนี้

ที่พินที่ 3 ของวงจรไมโครจะมีแรงดันประจุและการคายประจุของตัวเก็บประจุตั้งค่าความถี่แบบฟันเลื่อย เมื่อแรงดันไฟฟ้าถึงค่าเกณฑ์ที่ 1.25V การคายประจุของตัวเก็บประจุจะเริ่มต้นขึ้นและทรานซิสเตอร์เอาต์พุตของไมโครเซอร์กิตจะปิดลง ซึ่งหมายความว่าในการปิดโคลงคุณต้องใช้แรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 1.25V กับอินพุตที่ 3 ของไมโครวงจร

ตามเอกสารข้อมูลของไมโครเซอร์กิตตัวเก็บประจุไทม์มิ่งจะถูกคายประจุด้วยกระแสสูงสุด 0.26 mA ซึ่งหมายความว่า เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าภายนอกกับพินที่ 3 ผ่านตัวต้านทาน เพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าสวิตชิ่งอย่างน้อย 1.25V กระแสไฟฟ้าที่ผ่านตัวต้านทานจะต้องมีอย่างน้อย 0.26mA เป็นผลให้เรามีตัวเลขหลักสองตัวสำหรับการคำนวณตัวต้านทานภายนอก

ตัวอย่างเช่น หากแรงดันไฟฟ้าของตัวปรับเสถียรคือ 12...15V จะต้องปิดตัวปรับความเสถียรที่ค่าต่ำสุดอย่างน่าเชื่อถือ - ที่ 12V

เป็นผลให้พบความต้านทานของตัวต้านทานเพิ่มเติมจากนิพจน์:

R=(ขึ้น-Uvd1-1.25V)/0.26mA=(12V-0.7V-1.25V)/0.26mA=39KOhm

หากต้องการปิดไมโครวงจรอย่างน่าเชื่อถือ ให้เลือกความต้านทานของตัวต้านทานน้อยกว่าค่าที่คำนวณได้ ในส่วนของวงจรรูปที่ 12 ความต้านทานของตัวต้านทานคือ 27KOhm ด้วยความต้านทานนี้ แรงดันไฟฟ้าในการปิดเครื่องจะอยู่ที่ประมาณ 9V ซึ่งหมายความว่าหากแรงดันไฟฟ้าของตัวกันโคลงเป็น 12V คุณสามารถหวังว่าจะปิดตัวกันโคลงได้อย่างน่าเชื่อถือโดยใช้วงจรนี้

เมื่อควบคุมโคลงจากไมโครคอนโทรลเลอร์ จะต้องคำนวณตัวต้านทาน R ใหม่สำหรับแรงดันไฟฟ้า 5V

ความต้านทานอินพุตที่อินพุตที่ 3 ของวงจรไมโครมีขนาดค่อนข้างใหญ่และการเชื่อมต่อขององค์ประกอบภายนอกอาจส่งผลต่อการก่อตัวของแรงดันฟันเลื่อย หากต้องการแยกวงจรควบคุมออกจากไมโครวงจรและรักษาภูมิคุ้มกันทางเสียงให้เหมือนเดิมจึงใช้ไดโอด VD1

สามารถควบคุมโคลงได้โดยการใช้แรงดันไฟฟ้าคงที่ที่ขั้วด้านซ้ายของตัวต้านทาน R (รูปที่ 12) หรือโดยการลัดวงจรจุดเชื่อมต่อระหว่างตัวต้านทาน R และไดโอด VD1 กับตัวเครื่อง (โดยมีแรงดันไฟฟ้าคงที่อยู่ที่ขั้วด้านซ้าย ของตัวต้านทาน R)

ซีเนอร์ไดโอด VD2 ได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องอินพุตของวงจรไมโครจากไฟฟ้าแรงสูง ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำก็ไม่จำเป็น

โหลดการปรับกระแส

เนื่องจากแรงดันอ้างอิงของตัวเปรียบเทียบกระแสไมโครวงจรเท่ากับผลรวมของแรงดันไฟฟ้าบนตัวต้านทาน R1 และ R3 โดยการเปลี่ยนกระแสไบแอสของตัวต้านทาน R3 กระแสโหลดสามารถปรับได้ (รูปที่ 11)

มีตัวเลือกการปรับสองแบบ - ตัวต้านทานแบบแปรผันและแรงดันไฟฟ้าคงที่

รูปที่ 13 แสดงส่วนของแผนภาพในรูปที่ 11 พร้อมการเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นและความสัมพันธ์ในการออกแบบที่ช่วยให้คุณสามารถคำนวณองค์ประกอบทั้งหมดของวงจรควบคุมได้

รูปที่ 13

ในการควบคุมกระแสโหลดด้วยตัวต้านทานผันแปร คุณต้องเปลี่ยนตัวต้านทานคงที่ R2 ด้วยชุดตัวต้านทาน R2’ ในกรณีนี้ เมื่อความต้านทานของตัวต้านทานปรับค่าเปลี่ยนแปลง ความต้านทานรวมของตัวต้านทาน R2' จะเปลี่ยนภายใน 27...37KOhm และกระแสเดรนของทรานซิสเตอร์ VT1 (และตัวต้านทาน R3) จะเปลี่ยนภายใน 1.3V/27.. .37KOhm=0.048...0.035mA. ในกรณีนี้ แรงดันไบแอสคร่อมตัวต้านทาน R3 จะแปรผันภายใน 0.048...0.035mA*10KOhm=0.48...0.35V ในการทริกเกอร์ตัวเปรียบเทียบกระแสของไมโครเซอร์กิต แรงดันไฟฟ้าบนเซ็นเซอร์กระแสตัวต้านทาน R1 (รูปที่ 11) จะต้องลดลง 0.45-0.48...0.35V=0...0.1V ด้วยความต้านทาน R1=0.1โอห์ม แรงดันไฟฟ้าดังกล่าวจะลดลงเมื่อกระแสโหลดไหลผ่านในช่วง 0…0.1V/0.1Ohm=0…1A

นั่นคือโดยการเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทานผันแปร R2’ ภายใน 27...37KOhm เราจึงสามารถควบคุมกระแสโหลดภายใน 0...1A ได้

ในการควบคุมกระแสโหลดด้วยแรงดันคงที่คุณต้องติดตั้งตัวแบ่งแรงดัน Rd1Rd2 ที่เกตของทรานซิสเตอร์ VT1 เมื่อใช้ตัวแบ่งนี้ คุณสามารถจับคู่แรงดันไฟฟ้าควบคุมกับแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับ VT1 ได้

รูปที่ 13 แสดงสูตรทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการคำนวณ

ตัวอย่างเช่น จำเป็นต้องควบคุมกระแสโหลดภายใน 0...1A โดยใช้ตัวแปรแรงดันไฟฟ้าคงที่ภายใน 0...5V

ในการใช้วงจรโคลงปัจจุบันในรูปที่ 11 ให้ติดตั้งตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า Rd1Rd2 ในวงจรเกตของทรานซิสเตอร์ VT1 และคำนวณค่าตัวต้านทาน

เริ่มแรกวงจรได้รับการออกแบบสำหรับกระแสโหลด 1A ซึ่งกำหนดโดยกระแสของตัวต้านทาน R2 และแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม VT1 เพื่อลดกระแสโหลดให้เป็นศูนย์ ดังตัวอย่างก่อนหน้านี้ คุณต้องเพิ่มกระแสของตัวต้านทาน R2 จาก 0.034 mA เป็น 0.045 mA ด้วยความต้านทานคงที่ของตัวต้านทาน R2 (39KOhm) แรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมควรเปลี่ยนแปลงภายใน 0.045…0.034mA*39KOhm=1.755…1.3V เมื่อแรงดันไฟฟ้าเกตเป็นศูนย์และแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ของทรานซิสเตอร์ VT2 คือ 1.3V แรงดันไฟฟ้า 1.3V จะถูกตั้งค่าบนตัวต้านทาน R2 ในการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าบน R2 เป็น 1.755V คุณต้องใช้แรงดันไฟฟ้าคงที่ 1.755V-1.3V=0.455V กับเกต VT1 ตามเงื่อนไขของปัญหา แรงดันไฟฟ้าที่เกตควรอยู่ที่แรงดันควบคุมที่ +5V เมื่อตั้งค่าความต้านทานของตัวต้านทาน Rd2 เป็น 100KOhm (เพื่อลดกระแสควบคุม) เราจะพบความต้านทานของตัวต้านทาน Rd1 จากอัตราส่วน Uу=Ug*(1+Rd2/Rd1):

Rd1= Rd2/(Uу/Ug-1)=100KOhm/(5V/0.455V-1)=10KOhm

นั่นคือเมื่อแรงดันไฟฟ้าควบคุมเปลี่ยนจากศูนย์เป็น +5V กระแสโหลดจะลดลงจาก 1A เป็นศูนย์

เต็ม แผนภูมิวงจรรวมโคลงกระแส 1A พร้อมฟังก์ชันเปิด/ปิดและการปรับกระแสจะแสดงในรูปที่ 14 การกำหนดหมายเลของค์ประกอบใหม่ยังคงดำเนินต่อไปตามสิ่งที่เริ่มต้นตามโครงร่างในรูปที่ 11

รูปที่ 14

วงจรไม่ได้รับการทดสอบเป็นส่วนหนึ่งของรูปที่ 14 แต่วงจรตามรูปที่ 11 ซึ่งสร้างขึ้นนั้นได้รับการทดสอบอย่างสมบูรณ์แล้ว

วิธีการเปิด/ปิดที่แสดงในแผนภาพได้รับการทดสอบโดยการสร้างต้นแบบ วิธีการควบคุมในปัจจุบันได้รับการทดสอบโดยการจำลองเท่านั้น แต่เนื่องจากวิธีการปรับถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของโคลงปัจจุบันที่ได้รับการพิสูจน์แล้วอย่างแท้จริงในระหว่างการประกอบคุณจะต้องคำนวณค่าตัวต้านทานใหม่เพื่อให้ตรงกับพารามิเตอร์ของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามที่ใช้ VT1

ในวงจรข้างต้น จะใช้ทั้งสองตัวเลือกในการปรับกระแสโหลด โดยมีตัวต้านทานแบบแปรผัน Rp และแรงดันไฟฟ้าคงที่ 0...5V การปรับด้วยตัวต้านทานแบบปรับค่าได้เลือกแตกต่างกันเล็กน้อยเมื่อเทียบกับรูปที่ 12 ซึ่งทำให้สามารถใช้ทั้งสองตัวเลือกพร้อมกันได้

การปรับทั้งสองแบบขึ้นอยู่กับ - การตั้งค่าปัจจุบันในวิธีหนึ่งจะเป็นค่าสูงสุดสำหรับอีกวิธีหนึ่ง หากใช้ตัวต้านทานปรับค่า Rp เพื่อตั้งค่ากระแสโหลดเป็น 0.5A ดังนั้นโดยการปรับแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนจากศูนย์เป็น 0.5A และในทางกลับกัน - กระแส 0.5A ซึ่งกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าคงที่พร้อมตัวต้านทานแบบแปรผันจะเปลี่ยนจากศูนย์เป็น 0.5A ด้วย

การพึ่งพาการปรับกระแสโหลดโดยตัวต้านทานตัวแปรเป็นแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล ดังนั้นเพื่อให้ได้การปรับเชิงเส้นขอแนะนำให้เลือกตัวต้านทานแบบแปรผันที่มีการพึ่งพาลอการิทึมของความต้านทานต่อมุมการหมุน

เมื่อความต้านทาน Rp เพิ่มขึ้น กระแสโหลดก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน

การพึ่งพาการควบคุมกระแสโหลดด้วยแรงดันคงที่เป็นแบบเส้นตรง

สวิตช์ SB1 เปิดหรือปิดระบบกันโคลง เมื่อเปิดหน้าสัมผัส ระบบจะปิดโคลง เมื่อปิดหน้าสัมผัส ก็จะเปิดอยู่

ด้วยการควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์เต็มรูปแบบ การปิดโคลงสามารถทำได้โดยการใช้แรงดันไฟฟ้าคงที่โดยตรงกับพินที่ 3 ของไมโครวงจร หรือโดยการใช้ทรานซิสเตอร์เพิ่มเติม ขึ้นอยู่กับตรรกะการควบคุมที่ต้องการ

ตัวเก็บประจุ C4 ช่วยให้สตาร์ทโคลงได้อย่างนุ่มนวล เมื่อจ่ายไฟจนกระทั่งตัวเก็บประจุถูกชาร์จ กระแสของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม VT1 (และตัวต้านทาน R3) จะไม่ถูกจำกัดด้วยตัวต้านทาน R2 แต่จะเท่ากับค่าสูงสุดสำหรับทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามที่เปิดในโหมดแหล่งจ่ายกระแส ( หน่วย - สิบ mA) แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทาน R3 เกินเกณฑ์สำหรับอินพุตปัจจุบันของวงจรไมโคร ดังนั้นทรานซิสเตอร์หลักของวงจรไมโครจึงปิด กระแสที่ไหลผ่าน R3 จะค่อยๆ ลดลงจนกระทั่งถึงค่าที่กำหนดโดยตัวต้านทาน R2 เมื่อค่านี้เข้าใกล้ แรงดันไฟฟ้าบนตัวต้านทาน R3 จะลดลง แรงดันไฟฟ้าที่อินพุตการป้องกันกระแสจะเพิ่มขึ้นขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าบนตัวต้านทานเซ็นเซอร์ปัจจุบัน R1 และตามกระแสโหลด เป็นผลให้กระแสโหลดเริ่มเพิ่มขึ้นจากศูนย์เป็นค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า (โดยตัวต้านทานผันแปรหรือแรงดันไฟฟ้าควบคุมคงที่)

แผงวงจรพิมพ์.

ด้านล่างนี้เป็นตัวเลือกสำหรับแผงวงจรพิมพ์ของโคลง (ตามแผนภาพบล็อกของรูปที่ 2 หรือรูปที่ 10 - เวอร์ชันที่ใช้งานได้จริง) สำหรับแพ็คเกจชิปที่แตกต่างกัน (DIP-8 หรือ SO-8) และโช้คที่แตกต่างกัน (มาตรฐานที่ผลิตจากโรงงาน หรือโฮมเมดบนวงแหวนเหล็กพ่น ) กระดานถูกวาดในโปรแกรม Sprint-Layout เวอร์ชัน 5:

ตัวเลือกทั้งหมดได้รับการออกแบบสำหรับการติดตั้งองค์ประกอบ SMD ที่มีขนาดมาตรฐานตั้งแต่ 0603 ถึง 1206 ขึ้นอยู่กับกำลังที่คำนวณขององค์ประกอบ กระดานมีที่นั่งสำหรับทุกองค์ประกอบของวงจร เมื่อทำการถอดบอร์ดออก อาจไม่สามารถติดตั้งองค์ประกอบบางอย่างได้ (ซึ่งได้มีการกล่าวถึงข้างต้นแล้ว) ตัวอย่างเช่นฉันได้ละทิ้งการติดตั้งการตั้งค่าความถี่ CT และตัวเก็บประจุ Co เอาท์พุตโดยสิ้นเชิง (รูปที่ 2) หากไม่มีตัวเก็บประจุตั้งค่าความถี่ ตัวกันโคลงจะทำงานที่ความถี่สูงกว่า และความต้องการตัวเก็บประจุเอาท์พุตจะต้องอยู่ที่กระแสโหลดสูงเท่านั้น (สูงถึง 1A) และ (หรือ) ตัวเหนี่ยวนำเล็กน้อย บางครั้งก็เหมาะสมที่จะติดตั้งตัวเก็บประจุตั้งค่าความถี่ซึ่งจะลดความถี่ในการทำงานและตามด้วยการสูญเสียพลังงานแบบไดนามิกที่กระแสโหลดสูง

คุณสมบัติใดๆ แผงวงจรพิมพ์ไม่มีและสามารถทำบน PCB ฟอยล์ด้านเดียวและสองด้านได้ เมื่อใช้ PCB สองด้าน ด้านที่สองจะไม่ถูกแกะสลักและทำหน้าที่เป็นแผงระบายความร้อนเพิ่มเติมและ (หรือ) สายไฟทั่วไป

เมื่อใช้การเคลือบโลหะที่ด้านหลังของบอร์ดเป็นตัวระบายความร้อนคุณจะต้องเจาะรูทะลุใกล้กับพินที่ 8 ของไมโครวงจรและบัดกรีทั้งสองด้านด้วยจัมเปอร์สั้นที่ทำจากลวดทองแดงหนา หากคุณใช้ไมโครวงจรในแพ็คเกจ DIP จะต้องเจาะรูกับพินที่ 8 และเมื่อทำการบัดกรีให้ใช้พินนี้เป็นจัมเปอร์โดยบัดกรีพินทั้งสองด้านของบอร์ด

แทนที่จะใช้จัมเปอร์จะได้ผลลัพธ์ที่ดีโดยการติดตั้งหมุดย้ำที่ทำจากลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.8 มม. (แกนสายเคเบิลที่มีหน้าตัด 2.5 มม. 2) หมุดย้ำจะถูกวางไว้ทันทีหลังจากการแกะสลักบอร์ด - คุณต้องเจาะรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดหมุดย้ำสอดลวดชิ้นหนึ่งให้แน่นแล้วย่อให้สั้นลงเพื่อให้ยื่นออกมาจากรูไม่เกิน 1 มม. และตอกให้แน่นทั้งสองด้านบนทั่งด้วยค้อนอันเล็ก ในด้านการติดตั้ง หมุดย้ำควรอยู่ในระดับเดียวกับบอร์ด เพื่อที่หัวหมุดที่ยื่นออกมาจะไม่รบกวนการบัดกรีชิ้นส่วน

อาจดูเหมือนคำแนะนำแปลก ๆ ในการสร้างแผ่นระบายความร้อนโดยเฉพาะจากพินที่ 8 ของไมโครวงจร แต่การทดสอบการชนของวงจรไมโครที่ผิดปกติแสดงให้เห็นว่าส่วนกำลังทั้งหมดนั้นตั้งอยู่บนแผ่นทองแดงกว้างที่มีเต้ารับแข็งถึงอันดับที่ 8 พินของเคส พิน 1 และ 2 ของไมโครเซอร์กิตแม้จะทำในรูปแบบของแถบ แต่ก็บางเกินกว่าที่จะใช้เป็นแผ่นระบายความร้อน ขั้วต่ออื่นๆ ทั้งหมดของเคสเชื่อมต่อกับไมโครเซอร์กิตคริสตัลด้วยจัมเปอร์แบบเส้นบาง สิ่งที่น่าสนใจคือไม่ใช่ว่าวงจรไมโครทั้งหมดจะได้รับการออกแบบในลักษณะนี้ อีกหลายกรณีที่ได้รับการทดสอบพบว่าคริสตัลตั้งอยู่ตรงกลาง และหมุดแถบของไมโครวงจรก็เหมือนกันทั้งหมด การเดินสายไฟ - ด้วยจัมเปอร์ลวด ดังนั้นในการตรวจสอบคุณจะต้อง "ถอด" ตัวเรือนไมโครวงจรอีกสองสามตัว...

แผ่นระบายความร้อนยังสามารถทำจากแผ่นสี่เหลี่ยมทองแดง (เหล็ก, อลูมิเนียม) หนา 0.5-1 มม. โดยมีขนาดไม่เกินบอร์ด เมื่อใช้แพ็คเกจ DIP พื้นที่แผ่นจะถูกจำกัดด้วยความสูงของตัวเหนี่ยวนำเท่านั้น คุณควรทาซิลิโคนเล็กน้อยระหว่างแผ่นกับตัวชิป ด้วยแพ็คเกจ SO-8 ชิ้นส่วนยึดบางส่วน (คาปาซิเตอร์และไดโอด) บางครั้งอาจทำให้แผ่นไม่แน่นได้ ในกรณีนี้แทนที่จะใช้แผ่นระบายความร้อนควรใช้ปะเก็นยาง Nomakon ที่มีความหนาเหมาะสม ขอแนะนำให้บัดกรีพินที่ 8 ของไมโครวงจรเข้ากับแผ่นนี้ด้วยสายจัมเปอร์

หากแผ่นทำความเย็นมีขนาดใหญ่และบล็อกการเข้าถึงพินที่ 8 ของไมโครเซอร์กิตโดยตรง ขั้นแรกคุณต้องเจาะรูในแผ่นที่อยู่ตรงข้ามพินที่ 8 และก่อนอื่นให้บัดกรีลวดเส้นหนึ่งในแนวตั้งกับพินนั้นเอง จากนั้นร้อยลวดผ่านรูในแผ่นแล้วกดเข้ากับตัวชิป แล้วประสานเข้าด้วยกัน

ขณะนี้มีฟลักซ์ที่ดีสำหรับการบัดกรีอลูมิเนียมดังนั้นจึงควรทำแผ่นระบายความร้อนจากมันจะดีกว่า ในกรณีนี้ แผ่นระบายความร้อนสามารถโค้งงอไปตามโปรไฟล์โดยมีพื้นที่ผิวที่ใหญ่ที่สุด

เพื่อให้ได้กระแสโหลดสูงถึง 1.5A ควรทำแผงระบายความร้อนทั้งสองด้าน - ในรูปแบบของรูปหลายเหลี่ยมทึบที่ด้านหลังของบอร์ด และในรูปแบบของแผ่นโลหะที่กดติดกับตัวชิป ในกรณีนี้จำเป็นต้องบัดกรีพินที่ 8 ของไมโครเซอร์กิตทั้งกับรูปหลายเหลี่ยมที่ด้านหลังและกับแผ่นที่กดเข้ากับเคส หากต้องการเพิ่มความเฉื่อยทางความร้อนของแผงระบายความร้อนที่ด้านหลังของบอร์ดควรทำให้เป็นแผ่นที่บัดกรีกับรูปหลายเหลี่ยมจะดีกว่า ในกรณีนี้จะสะดวกในการวางแผ่นระบายความร้อนบนหมุดที่พินที่ 8 ของไมโครวงจรซึ่งก่อนหน้านี้เชื่อมต่อทั้งสองด้านของบอร์ด ประสานหมุดและแผ่น และยึดให้แน่นด้วยการบัดกรีหลายๆ ตำแหน่งรอบๆ ขอบกระดาน

อย่างไรก็ตามเมื่อใช้แผ่นที่ด้านหลังของบอร์ดตัวบอร์ดก็สามารถทำจาก PCB ฟอยล์ด้านเดียวได้

คำจารึกบนกระดานสำหรับการกำหนดตำแหน่งขององค์ประกอบนั้นทำในลักษณะปกติ (เช่นเดียวกับแทร็กที่พิมพ์) ยกเว้นคำจารึกบนรูปหลายเหลี่ยม ส่วนหลังทำบนชั้นบริการสีขาว "F" ในกรณีนี้ จารึกเหล่านี้ได้มาจากการแกะสลัก

สายไฟและสายไฟ LED ถูกบัดกรีที่ปลายอีกด้านของบอร์ดตามคำจารึก: "+" และ "-" สำหรับพลังงาน "A" และ "K" สำหรับ LED

เมื่อใช้บอร์ดในเวอร์ชันที่ไม่มีกล่อง (หลังจากตรวจสอบและปรับแต่ง) จะสะดวกในการร้อยเกลียวเข้ากับท่อหดแบบใช้ความร้อนที่มีความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมแล้วให้ความร้อนด้วยเครื่องเป่าผม ปลายของการหดตัวด้วยความร้อนที่ยังไม่เย็นลงจะต้องบีบด้วยคีมใกล้กับขั้วต่อมากขึ้น กาวหดด้วยความร้อนแบบกดร้อนจะยึดติดกันและกลายเป็นตัวเครื่องที่เกือบจะกันอากาศเข้าได้และค่อนข้างทนทาน ขอบที่ย่นถูกติดกาวไว้แน่นมากจนเมื่อคุณพยายามแยกออก การหดตัวด้วยความร้อนก็จะแตกออก ในเวลาเดียวกัน หากจำเป็นต้องซ่อมแซมหรือบำรุงรักษา บริเวณที่เป็นรอยจีบจะหลุดออกเองเมื่ออุ่นด้วยเครื่องเป่าผม โดยไม่ทิ้งร่องรอยของการเป็นรอยจีบ ด้วยทักษะบางอย่าง คุณสามารถยืดการหดความร้อนที่ยังร้อนอยู่ได้ด้วยแหนบ และค่อย ๆ ถอดกระดานออก ด้วยเหตุนี้การหดตัวด้วยความร้อนจึงเหมาะสมสำหรับการบรรจุบอร์ดใหม่

หากจำเป็นต้องปิดผนึกบอร์ดโดยสมบูรณ์ หลังจากบีบอัดแผ่นระบายความร้อนแล้ว ปลายของบอร์ดก็สามารถเต็มไปด้วยแผ่นระบายความร้อนได้ เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับ "เคส" คุณสามารถวางแผ่นหดความร้อนสองชั้นไว้บนกระดานได้ แม้ว่าชั้นเดียวจะค่อนข้างทนทาน

โปรแกรมคำนวณโคลง

เพื่อการคำนวณและประเมินองค์ประกอบของวงจรอย่างรวดเร็ว จึงมีการวาดตารางพร้อมสูตรในโปรแกรม EXCEL เพื่อความสะดวก การคำนวณบางอย่างได้รับการสนับสนุนโดยโค้ด VBA การทำงานของโปรแกรมได้รับการทดสอบใน Windows XP เท่านั้น:

เมื่อคุณเรียกใช้ไฟล์ หน้าต่างอาจปรากฏขึ้นเพื่อเตือนคุณเกี่ยวกับการมีมาโครในโปรแกรม คุณควรเลือกคำสั่ง "อย่าปิดการใช้งานมาโคร" มิฉะนั้นโปรแกรมจะเริ่มและทำการคำนวณใหม่โดยใช้สูตรที่เขียนในเซลล์ตาราง แต่ฟังก์ชันบางอย่างจะถูกปิดใช้งาน (การตรวจสอบความถูกต้องของอินพุตความสามารถในการปรับให้เหมาะสม ฯลฯ )

หลังจากเริ่มโปรแกรมหน้าต่างจะปรากฏขึ้นเพื่อถามว่า: "กู้คืนข้อมูลอินพุตทั้งหมดเป็นค่าเริ่มต้นหรือไม่" ซึ่งคุณต้องคลิกปุ่ม "ใช่" หรือ "ไม่" หากคุณเลือก "ใช่" ข้อมูลอินพุตทั้งหมดสำหรับการคำนวณจะถูกตั้งค่าตามค่าเริ่มต้นเป็นตัวอย่าง สูตรการคำนวณทั้งหมดจะได้รับการอัปเดตด้วย หากคุณเลือก "ไม่" ข้อมูลอินพุตจะใช้ค่าที่บันทึกไว้ในเซสชันก่อนหน้า

โดยพื้นฐานแล้ว คุณต้องเลือกปุ่ม "ไม่" แต่หากคุณไม่ต้องการบันทึกผลการคำนวณก่อนหน้านี้ คุณสามารถเลือก "ใช่" ได้ บางครั้ง หากคุณป้อนข้อมูลที่ไม่ถูกต้องมากเกินไป มีการทำงานผิดพลาด หรือลบเนื้อหาของเซลล์ด้วยสูตรโดยไม่ตั้งใจ คุณจะออกจากโปรแกรมและรันอีกครั้งได้ง่ายขึ้นโดยตอบคำถามว่า "ใช่" ซึ่งง่ายกว่าการค้นหาและแก้ไขข้อผิดพลาดและกำหนดสูตรที่สูญหายอีกครั้ง

โปรแกรมนี้เป็นแผ่นงาน Excel ปกติที่มีสามตารางแยกกัน ( ป้อนข้อมูล , เอาท์พุต , ผลการคำนวณ ) และวงจรกันโคลง

สองตารางแรกประกอบด้วยชื่อของพารามิเตอร์ที่ป้อนหรือจากการคำนวณ สัญลักษณ์แบบสั้น (ใช้ในสูตรเพื่อความชัดเจนด้วย) ค่าของพารามิเตอร์และหน่วยการวัด ในตารางที่สาม ชื่อจะถูกละไว้โดยไม่จำเป็น เนื่องจากสามารถดูวัตถุประสงค์ขององค์ประกอบได้ในไดอะแกรม ค่าของพารามิเตอร์ที่คำนวณได้จะถูกทำเครื่องหมายด้วยสีเหลืองและไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างอิสระเนื่องจากสูตรถูกเขียนในเซลล์เหล่านี้

ไปที่โต๊ะ " ป้อนข้อมูล » ป้อนข้อมูลเริ่มต้นแล้ว วัตถุประสงค์ของพารามิเตอร์บางตัวอธิบายไว้ในหมายเหตุ ต้องกรอกเซลล์ทั้งหมดที่มีข้อมูลอินพุตเนื่องจากเซลล์ทั้งหมดมีส่วนร่วมในการคำนวณ ข้อยกเว้นคือเซลล์ที่มีพารามิเตอร์ “โหลดระลอกปัจจุบัน (Inp)” - มันอาจจะว่างเปล่า ในกรณีนี้ ค่าความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำจะคำนวณตามค่าต่ำสุดของกระแสโหลด หากคุณตั้งค่าของกระแสกระเพื่อมของโหลดในเซลล์นี้ ความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำจะถูกคำนวณตามค่าระลอกที่ระบุ

พารามิเตอร์บางตัวอาจแตกต่างกันไปตามผู้ผลิตชิปแต่ละราย ตัวอย่างเช่น ค่าของแรงดันอ้างอิงหรือการสิ้นเปลืองกระแสไฟ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์การคำนวณที่เชื่อถือได้มากขึ้น คุณจะต้องให้ข้อมูลที่แม่นยำยิ่งขึ้น ในการดำเนินการนี้คุณสามารถใช้แผ่นงานที่สอง ("ชิป") ซึ่งมีรายการหลักของพารามิเตอร์ต่างๆ เมื่อรู้จักผู้ผลิตชิป คุณจะพบข้อมูลที่แม่นยำยิ่งขึ้น

ในตาราง" เอาท์พุต » พบผลการคำนวณดอกเบี้ยกลาง สามารถดูสูตรที่ใช้ในการคำนวณได้โดยการเลือกเซลล์ที่มีค่าจากการคำนวณ เซลล์ที่มีพารามิเตอร์ "ปัจจัยการเติมสูงสุด (dmax)" สามารถไฮไลต์ได้โดยใช้สีใดสีหนึ่งจากสองสี ได้แก่ สีเขียวและสีแดง เซลล์จะถูกไฮไลต์เป็นสีเขียวเมื่อค่าพารามิเตอร์เป็นที่ยอมรับ และเป็นสีแดงเมื่อเกินค่าสูงสุดที่อนุญาต ในบันทึกของเซลล์ คุณสามารถอ่านได้ว่าข้อมูลอินพุตใดที่ต้องเปลี่ยนแปลงเพื่อแก้ไขให้ถูกต้อง

เอกสาร AN920-D ซึ่งอธิบายชิปนี้โดยละเอียดยิ่งขึ้น ระบุว่าค่ารอบการทำงานสูงสุดของชิป MC34063 จะต้องไม่เกิน 0.857 มิฉะนั้นขีดจำกัดการควบคุมอาจไม่ตรงกับค่าที่ระบุ ค่านี้เป็นเกณฑ์สำหรับความถูกต้องของพารามิเตอร์ที่ได้รับในการคำนวณ จริงอยู่ที่การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่ามูลค่าที่แท้จริงของปัจจัยการเติมสามารถมากกว่า 0.9 เห็นได้ชัดว่าความคลาดเคลื่อนนี้อธิบายได้ด้วยการรวม "ที่ไม่ได้มาตรฐาน"

ผลลัพธ์ของการคำนวณคือค่าขององค์ประกอบแฝงของวงจรสรุปไว้ในตารางที่สาม " ผลการคำนวณ" . ค่าที่ได้รับสามารถนำมาใช้เมื่อประกอบวงจรโคลง

บางครั้งก็มีประโยชน์ในการปรับค่าที่ได้รับให้เหมาะกับตัวคุณเองเช่นเมื่อค่าที่ได้รับของความต้านทานของตัวต้านทาน, ความจุของตัวเก็บประจุหรือการเหนี่ยวนำตัวเหนี่ยวนำไม่ตรงกับค่ามาตรฐาน นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสนใจที่จะเห็นว่าการเปลี่ยนแปลงค่าขององค์ประกอบบางอย่างส่งผลต่อลักษณะโดยรวมของวงจรอย่างไร คุณลักษณะนี้ถูกนำมาใช้ในโปรแกรม

ทางด้านขวาของโต๊ะ” ผลการคำนวณ" มีช่องสี่เหลี่ยมถัดจากแต่ละพารามิเตอร์ เมื่อคุณคลิกปุ่มซ้ายของเมาส์บนสี่เหลี่ยมที่เลือก "นก" จะปรากฏขึ้นเพื่อทำเครื่องหมายพารามิเตอร์ที่ต้องเลือก ในกรณีนี้ ไฮไลต์สีเหลืองจะถูกลบออกจากฟิลด์ที่มีค่า ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถเลือกค่าของพารามิเตอร์นี้ได้อย่างอิสระ และในโต๊ะ” ป้อนข้อมูล" พารามิเตอร์ที่เปลี่ยนแปลงจะถูกเน้นด้วยสีแดง นั่นคือทำการคำนวณใหม่แบบย้อนกลับ - สูตรถูกเขียนในเซลล์ของตารางข้อมูลที่ป้อนเข้าและพารามิเตอร์สำหรับการคำนวณคือค่าตาราง " ผลการคำนวณ" .

เช่น โดยการวาง “นก” ไว้ตรงข้ามกับตัวเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำในตาราง “ ผลการคำนวณ" คุณจะเห็นว่าพารามิเตอร์ "กระแสโหลดขั้นต่ำ" ของตาราง " ถูกเน้นด้วยสีแดง ป้อนข้อมูล ».

เมื่อตัวเหนี่ยวนำเปลี่ยนแปลง พารามิเตอร์บางตัวของตารางก็เปลี่ยนเช่นกัน " เอาท์พุต " ตัวอย่างเช่น "ตัวเหนี่ยวนำสูงสุดและกระแสสวิตช์ (I_Lmax)" ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถเลือกโช้คที่มีความเหนี่ยวนำขั้นต่ำจากช่วงและขนาดมาตรฐาน โดยไม่เกินกระแสสูงสุดของทรานซิสเตอร์หลักของไมโครวงจร แต่ "เสียสละ" ค่าของกระแสโหลดขั้นต่ำ ในเวลาเดียวกันคุณจะเห็นว่าค่าของตัวเก็บประจุเอาต์พุต Co เพิ่มขึ้นเพื่อชดเชยการเพิ่มขึ้นของระลอกกระแสโหลด

เมื่อเลือกตัวเหนี่ยวนำและตรวจสอบให้แน่ใจว่าพารามิเตอร์ที่ต้องพึ่งพาอื่น ๆ ไม่เกินขีดจำกัดที่เป็นอันตราย ให้ลบเครื่องหมายถูกที่อยู่ถัดจากพารามิเตอร์ตัวเหนี่ยวนำ ดังนั้นจึงรักษาผลลัพธ์ที่ได้รับก่อนที่จะเปลี่ยนพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่ส่งผลต่อการเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำ นอกจากนี้ในตาราง” ผลการคำนวณ" สูตรถูกเรียกคืนและอยู่ในตาราง " ป้อนข้อมูล" ตรงกันข้าม จะถูกลบออก

ในทำนองเดียวกัน คุณสามารถเลือกพารามิเตอร์อื่นๆ ของตารางได้ " ผลการคำนวณ" . อย่างไรก็ตาม คุณควรจำไว้ว่าพารามิเตอร์ของสูตรเกือบทั้งหมดทับซ้อนกัน ดังนั้นหากคุณต้องการเปลี่ยนพารามิเตอร์ทั้งหมดของตารางนี้พร้อมกัน หน้าต่างข้อผิดพลาดอาจปรากฏขึ้นพร้อมกับข้อความเกี่ยวกับการอ้างอิงโยง

ดาวน์โหลดบทความในรูปแบบ pdf

ขั้นพื้นฐาน ข้อมูลจำเพาะ MC34063

  • แรงดันไฟฟ้าอินพุตที่หลากหลาย: ตั้งแต่ 3 V ถึง 40 V;
  • กระแสพัลส์เอาท์พุตสูง: สูงถึง 1.5 A;
  • แรงดันขาออกที่ปรับได้;
  • ความถี่ตัวแปลงสูงถึง 100 kHz;
  • ความแม่นยำในการอ้างอิงภายใน: 2%;
  • ข้อ จำกัด กระแสลัดวงจร;
  • การบริโภคต่ำในโหมดสลีป
โครงสร้างวงจร:
  1. แหล่งจ่ายแรงดันอ้างอิง 1.25 V;
  2. ตัวเปรียบเทียบเปรียบเทียบแรงดันอ้างอิงและสัญญาณอินพุตจากอินพุต 5
  3. เครื่องกำเนิดพัลส์รีเซ็ตทริกเกอร์ RS;
  4. องค์ประกอบและการรวมสัญญาณจากตัวเปรียบเทียบและเครื่องกำเนิด
  5. ทริกเกอร์ RS ช่วยลดการสลับความถี่สูงของทรานซิสเตอร์เอาต์พุต
  6. ไดร์เวอร์ทรานซิสเตอร์ VT2 ในวงจรตัวติดตามตัวปล่อยเพื่อขยายกระแส
  7. ทรานซิสเตอร์เอาท์พุต VT1 ให้กระแสสูงถึง 1.5A
เครื่องกำเนิดพัลส์จะรีเซ็ตทริกเกอร์ RS อย่างต่อเนื่องหากแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตของไมโครวงจร 5 ต่ำตัวเปรียบเทียบจะส่งสัญญาณไปยังอินพุต S ที่ตั้งค่าทริกเกอร์และตามนั้นจะเปิดทรานซิสเตอร์ VT2 และ VT1 ยิ่งสัญญาณมาถึงอินพุต S เร็วเท่าไร ทรานซิสเตอร์ก็จะอยู่ในสถานะเปิดนานขึ้น และพลังงานจะถูกถ่ายโอนจากอินพุตไปยังเอาต์พุตของไมโครวงจรมากขึ้นเท่านั้น และหากแรงดันไฟฟ้าที่อินพุต 5 เพิ่มขึ้นสูงกว่า 1.25 V ทริกเกอร์จะไม่ได้รับการติดตั้งเลย และพลังงานจะไม่ถูกถ่ายโอนไปยังเอาต์พุตของวงจรไมโคร

MC34063 บูสต์คอนเวอร์เตอร์

ตัวอย่างเช่นฉันใช้ชิปนี้เพื่อรับพลังงาน 12 V สำหรับโมดูลอินเทอร์เฟซจากพอร์ต USB ของแล็ปท็อป (5 V) ดังนั้นโมดูลอินเทอร์เฟซจึงทำงานเมื่อแล็ปท็อปทำงาน โดยไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟสำรองของตัวเอง
นอกจากนี้ยังสมเหตุสมผลที่จะใช้ไอซีเพื่อจ่ายไฟให้กับคอนแทคเตอร์ ซึ่งต้องการแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าส่วนอื่นๆ ของวงจร
แม้ว่า MC34063 จะได้รับการผลิตมาเป็นเวลานาน แต่ความสามารถในการทำงานที่ 3 V ทำให้สามารถใช้ในตัวปรับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ลิเธียมได้
ลองดูตัวอย่างของตัวแปลงบูสต์จากเอกสารประกอบ วงจรนี้ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าอินพุต 12 V แรงดันเอาต์พุต 28 V ที่กระแส 175 mA
  • C1 – 100 µF 25 โวลต์;
  • C2 – 1500 พิโคเอฟ;
  • C3 – 330 µF 50 โวลต์;
  • DA1 – MC34063A;
  • L1 – 180 µH;
  • R1 – 0.22 โอห์ม;
  • R2 – 180 โอห์ม;
  • R3 – 2.2 โอห์ม;
  • R4 – 47 โอห์ม;
  • VD1 – 1N5819.
ในวงจรนี้ ขีดจำกัดกระแสอินพุตถูกกำหนดโดยตัวต้านทาน R1 แรงดันเอาต์พุตถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของตัวต้านทาน R4 และ R3

ตัวแปลงบั๊กบน MC34063

การลดแรงดันไฟฟ้านั้นง่ายกว่ามาก - มีตัวชดเชยการชดเชยจำนวนมากที่ไม่ต้องการตัวเหนี่ยวนำและต้องการองค์ประกอบภายนอกน้อยลง แต่สำหรับตัวแปลงพัลส์จะทำงานเมื่อแรงดันเอาต์พุตน้อยกว่าแรงดันอินพุตหลายเท่าหรือการแปลง ประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญ
เอกสารทางเทคนิคแสดงตัวอย่างของวงจรที่มีแรงดันไฟฟ้าอินพุต 25 V และแรงดันเอาต์พุต 5 V ที่กระแส 500 mA

  • C1 – 100 µF 50 โวลต์;
  • C2 – 1500 พิโคเอฟ;
  • C3 – 470 µF 10 โวลต์;
  • DA1 – MC34063A;
  • L1 – 220 µH;
  • R1 – 0.33 โอห์ม;
  • R2 – 1.3 โอห์ม;
  • R3 – 3.9 โอห์ม;
  • VD1 – 1N5819.
ตัวแปลงนี้สามารถใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ USB อย่างไรก็ตามคุณสามารถเพิ่มกระแสที่จ่ายให้กับโหลดได้เพื่อสิ่งนี้คุณจะต้องเพิ่มความจุของตัวเก็บประจุ C1 และ C3 ลดการเหนี่ยวนำ L1 และความต้านทาน R1

MC34063 วงจรแปลงกลับด้าน

รูปแบบที่สามมีการใช้บ่อยน้อยกว่าสองรูปแบบแรก แต่ก็มีความเกี่ยวข้องไม่น้อย การวัดแรงดันไฟฟ้าหรือการขยายสัญญาณเสียงที่แม่นยำมักต้องใช้แหล่งจ่ายไฟแบบไบโพลาร์ และ MC34063 สามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าเชิงลบได้
เอกสารประกอบมีวงจรที่ให้คุณแปลงแรงดันไฟฟ้า 4.5 .. 6.0 V เป็นแรงดันลบ -12 V ด้วยกระแส 100 mA

  • C1 – 100 µF 10 โวลต์;
  • C2 – 1500 พิโคเอฟ;
  • C3 – 1,000 µF 16 โวลต์;
  • DA1 – MC34063A;
  • L1 – 88 µH;
  • R1 – 0.24 โอห์ม;
  • R2 – 8.2 โอห์ม;
  • R3 – 953 โอห์ม;
  • VD1 – 1N5819.
โปรดทราบว่าในวงจรนี้ผลรวมของแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและขาออกไม่ควรเกิน 40 V

อะนาล็อกของชิป MC34063

หาก MC34063 มีไว้สำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์และมีช่วงอุณหภูมิการทำงานที่ 0 .. 70°C ดังนั้น MC33063 แบบอะนาล็อกแบบเต็มจะสามารถทำงานในช่วงอุณหภูมิเชิงพาณิชย์ที่ -40 .. 85°C
ผู้ผลิตหลายรายผลิต MC34063 ผู้ผลิตชิปรายอื่นผลิตแอนะล็อกที่สมบูรณ์: AP34063, KS34063 แม้แต่อุตสาหกรรมในประเทศก็ผลิตอะนาล็อกที่สมบูรณ์ K1156EU5และแม้ว่าจะเป็นปัญหาใหญ่ในการซื้อไมโครวงจรนี้ในตอนนี้ แต่คุณสามารถค้นหาวิธีการคำนวณได้หลายวิธีโดยเฉพาะสำหรับ K1156EU5 ซึ่งใช้ได้กับ MC34063
หากคุณต้องการพัฒนาอุปกรณ์ใหม่และดูเหมือนว่า MC34063 จะเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์คุณควรให้ความสนใจกับอะนาล็อกที่ทันสมัยกว่าเช่น: NCP3063.

เมื่อไม่นานมานี้ ฉันได้เผยแพร่บทวิจารณ์ที่ฉันแสดงวิธีสร้างโคลง PWM โดยใช้ KREN5 แล้ว จากนั้นฉันก็พูดถึงตัวควบคุมตัวแปลง DC-DC ที่พบมากที่สุดและอาจเป็นราคาถูกที่สุด ไมโครวงจร MC34063.
วันนี้ฉันจะพยายามเสริมการทบทวนครั้งก่อน

โดยทั่วไปไมโครวงจรนี้ถือได้ว่าล้าสมัย แต่ก็ยังได้รับความนิยมอย่างสมควร สาเหตุหลักมาจากราคาที่ต่ำ ฉันยังคงใช้มันในบางครั้งในงานฝีมือต่างๆของฉัน
นั่นเป็นเหตุผลที่ฉันตัดสินใจซื้อของเล็กๆ น้อยๆ เหล่านี้ให้ตัวเองนับร้อยชิ้น พวกเขาคิดราคาให้ฉัน 4 ดอลลาร์ ตอนนี้จากผู้ขายรายเดียวกันราคา 3.7 ดอลลาร์ต่อร้อย ซึ่งเหลือเพียง 3.7 เซนต์ต่อคน
คุณสามารถหามันถูกกว่า แต่ฉันสั่งเป็นชุดอุปกรณ์พร้อมชิ้นส่วนอื่น ๆ (รีวิวที่ชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมและตัวป้องกันกระแสไฟฟ้าสำหรับไฟฉาย) นอกจากนี้ยังมีส่วนประกอบที่สี่ซึ่งฉันสั่งที่นั่น แต่จะเพิ่มเติมในภายหลัง

ฉันคงเบื่อคุณแล้วกับการแนะนำที่ยาว ดังนั้นฉันจะไปทบทวนต่อ
ขอเตือนทันทีว่ารูปจะเยอะมาก
ทั้งหมดมาในถุง ห่อด้วยบับเบิ้ลแรป เยอะขนาดนี้ :)

ตัวไมโครวงจรนั้นถูกบรรจุอย่างเรียบร้อยในถุงที่มีสลักและมีกระดาษแผ่นหนึ่งที่มีชื่อติดอยู่ เขียนด้วยมือ แต่ฉันไม่คิดว่าจะมีปัญหาใด ๆ ในการรับรู้คำจารึก

ไมโครวงจรเหล่านี้ผลิตโดยผู้ผลิตหลายรายและมีป้ายกำกับต่างกันด้วย
MC34063
KA34063
UCC34063
ฯลฯ
อย่างที่คุณเห็น มีเพียงตัวอักษรตัวแรกเท่านั้นที่เปลี่ยนไป ตัวเลขยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมจึงมักเรียกง่ายๆ ว่า 34063
ผมได้อันแรก MC34063

รูปภาพนี้อยู่ติดกับมิครูฮะตัวเดียวกัน แต่มาจากผู้ผลิตรายอื่น
รายการที่อยู่ระหว่างการตรวจสอบโดดเด่นด้วยเครื่องหมายที่ชัดเจนยิ่งขึ้น

ฉันไม่รู้ว่ามีอะไรให้ดูอีกบ้าง ดังนั้นฉันจะไปยังส่วนที่สองของการรีวิว ซึ่งเป็นส่วนให้ความรู้
มีการใช้ตัวแปลง DC-DC ในหลาย ๆ ที่ ตอนนี้อาจเป็นเรื่องยากที่จะหาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่มี

มีรูปแบบการแปลงหลักอยู่ 3 รูปแบบ ซึ่งทั้งหมดได้อธิบายไว้ใน 34063 ตลอดจนในการใช้งาน และอีกรูปแบบหนึ่ง
วงจรที่อธิบายทั้งหมดไม่มีการแยกไฟฟ้า นอกจากนี้ หากคุณดูวงจรทั้งสามอย่างใกล้ชิด คุณจะสังเกตเห็นว่าวงจรทั้งสามมีความคล้ายคลึงและแตกต่างกันมากในการแลกเปลี่ยนส่วนประกอบทั้งสาม ได้แก่ ตัวเหนี่ยวนำ ไดโอด และสวิตช์ไฟ

ประการแรกสิ่งที่พบบ่อยที่สุด
ตัวแปลง PWM แบบสเต็ปดาวน์หรือสเต็ปดาวน์
ใช้เมื่อจำเป็นต้องลดแรงดันไฟฟ้าและทำเช่นนี้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
แรงดันไฟฟ้าขาเข้าจะมากกว่าแรงดันไฟฟ้าขาออกเสมอ โดยปกติอย่างน้อย 2-3 โวลต์ ยิ่งความแตกต่างมากเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น (ภายในขอบเขตที่เหมาะสม)
ในกรณีนี้ กระแสที่อินพุตจะน้อยกว่าที่เอาต์พุต
การออกแบบวงจรนี้มักใช้กับมาเธอร์บอร์ดแม้ว่าคอนเวอร์เตอร์มักจะมีหลายเฟสและมีการแก้ไขแบบซิงโครนัส แต่สาระสำคัญยังคงเหมือนเดิมคือ Step-Down

ในวงจรนี้ ตัวเหนี่ยวนำจะสะสมพลังงานเมื่อกุญแจถูกเปิด และหลังจากที่กุญแจถูกปิด แรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมตัวเหนี่ยวนำ (เนื่องจากการเหนี่ยวนำในตัว) จะชาร์จประจุตัวเก็บประจุเอาต์พุต

รูปแบบถัดไปจะใช้บ่อยน้อยกว่าครั้งแรกเล็กน้อย
มักพบได้ในพาวเวอร์แบงค์ ซึ่งแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ 3-4.2 โวลต์ จะสร้างกระแสไฟคงที่ 5 โวลต์
เมื่อใช้วงจรดังกล่าวคุณจะได้รับมากกว่า 5 โวลต์ แต่ต้องคำนึงว่ายิ่งแรงดันไฟฟ้าต่างกันมากเท่าใดตัวแปลงก็จะยิ่งทำงานได้ยากเท่านั้น
นอกจากนี้ยังมีคุณลักษณะหนึ่งที่ไม่น่าพึงพอใจของโซลูชันนี้: ไม่สามารถปิดใช้งาน "ซอฟต์แวร์" เอาต์พุตได้ เหล่านั้น. แบตเตอรี่จะเชื่อมต่อกับเอาต์พุตผ่านไดโอดเสมอ นอกจากนี้ในกรณีของการลัดวงจร กระแสไฟฟ้าจะถูกจำกัดโดยความต้านทานภายในของโหลดและแบตเตอรี่เท่านั้น
เพื่อป้องกันสิ่งนี้ ให้ใช้ฟิวส์หรือสวิตช์ไฟเพิ่มเติม

เช่นเดียวกับครั้งที่แล้ว เมื่อเปิดสวิตช์ไฟ พลังงานจะถูกสะสมในตัวเหนี่ยวนำเป็นครั้งแรก หลังจากปิดกุญแจแล้ว กระแสในตัวเหนี่ยวนำจะเปลี่ยนขั้ว และเมื่อรวมเข้ากับแรงดันแบตเตอรี่แล้ว จะไปยังเอาต์พุตผ่านไดโอด
แรงดันไฟขาออกของวงจรดังกล่าวต้องไม่ต่ำกว่าแรงดันไฟเข้าลบด้วยไดโอดตกคร่อม
กระแสที่อินพุตมากกว่าเอาต์พุต (บางครั้งก็มีนัยสำคัญ)

รูปแบบที่สามมีการใช้งานค่อนข้างน้อย แต่ก็ถือเป็นเรื่องผิดที่จะไม่พิจารณา
วงจรนี้มีแรงดันเอาต์พุตที่มีขั้วตรงข้ามกับอินพุต
เรียกว่าตัวแปลงกลับหัว
ตามหลักการแล้ว วงจรนี้สามารถเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้าที่สัมพันธ์กับอินพุตได้ แต่เนื่องจากลักษณะเฉพาะของการออกแบบวงจร จึงมักใช้กับแรงดันไฟฟ้าที่มากกว่าหรือเท่ากับอินพุตเท่านั้น
ข้อดีของการออกแบบวงจรนี้คือสามารถปิดแรงดันเอาต์พุตโดยการปิดสวิตช์ไฟ โครงการแรกก็สามารถทำได้เช่นกัน
เช่นเดียวกับในรูปแบบก่อนหน้านี้พลังงานจะถูกสะสมในตัวเหนี่ยวนำและหลังจากปิดสวิตช์ไฟแล้วจะถูกส่งไปยังโหลดผ่านไดโอดที่เชื่อมต่อแบบย้อนกลับ

ตอนที่ฉันคิดรีวิวนี้ ฉันไม่รู้ว่าจะเลือกอันไหนดีกว่าเป็นตัวอย่าง
มีตัวเลือกในการสร้างตัวแปลง step-down สำหรับ PoE หรือตัวแปลง step-up เพื่อจ่ายไฟให้กับ LED แต่ทั้งหมดนี้ก็ไม่น่าสนใจและน่าเบื่ออย่างยิ่ง
แต่เมื่อไม่กี่วันก่อนเพื่อนโทรมาขอให้ฉันช่วยแก้ปัญหา
จำเป็นต้องได้รับแรงดันเอาต์พุตที่เสถียร ไม่ว่าอินพุตจะมากกว่าหรือน้อยกว่าเอาต์พุตก็ตาม
เหล่านั้น. ฉันต้องการตัวแปลงเพิ่มเจ้าชู้
โทโพโลยีของตัวแปลงเหล่านี้เรียกว่า (ตัวแปลงตัวเหนี่ยวนำหลักแบบปลายเดี่ยว)
เอกสารที่ดีอีกสองสามอย่างเกี่ยวกับโทโพโลยีนี้ , .
วงจรของคอนเวอร์เตอร์ประเภทนี้มีความซับซ้อนมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัดและมีตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำเพิ่มเติม

นี่คือวิธีที่ฉันตัดสินใจทำ

ตัวอย่างเช่น ฉันตัดสินใจสร้างตัวแปลงที่สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้า 12 โวลต์ที่เสถียรได้ เมื่ออินพุตผันผวนจาก 9 ถึง 16 โวลต์ จริงอยู่พลังของตัวแปลงมีน้อยเนื่องจากใช้คีย์ไมโครวงจรในตัว แต่วิธีแก้ปัญหาค่อนข้างใช้งานได้
หากคุณทำให้วงจรมีกำลังมากขึ้น ให้ติดตั้งทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามเพิ่มเติม โช้กสำหรับกระแสที่สูงขึ้น ฯลฯ วงจรดังกล่าวสามารถช่วยแก้ปัญหาการจ่ายไฟให้กับฮาร์ดไดรฟ์ขนาด 3.5 นิ้วในรถยนต์ได้
นอกจากนี้ตัวแปลงดังกล่าวสามารถช่วยแก้ปัญหาการรับแรงดันไฟฟ้า 3.3 โวลต์จากแบตเตอรี่ลิเธียมหนึ่งก้อนในช่วง 3-4.2 โวลต์ซึ่งได้รับความนิยมไปแล้ว

แต่ก่อนอื่น เรามาเปลี่ยนแผนภาพแบบมีเงื่อนไขเป็นแผนภาพหลักกันก่อน

หลังจากนั้นเราจะทำให้มันกลายเป็นร่องรอยเราจะไม่แกะสลักทุกอย่างบนแผงวงจร

ต่อไปฉันจะข้ามขั้นตอนที่อธิบายไว้ในบทช่วยสอนของฉันซึ่งฉันได้แสดงวิธีสร้างแผงวงจรพิมพ์
ผลลัพธ์ที่ได้คือกระดานขนาดเล็ก ขนาดของกระดานคือ 28x22.5 ความหนาหลังจากปิดผนึกชิ้นส่วนแล้วคือ 8 มม.

ฉันขุดส่วนต่าง ๆ ทั่วบ้าน
ฉันมีอาการสำลักในรีวิวหนึ่ง
มีตัวต้านทานอยู่เสมอ
มีตัวเก็บประจุอยู่บางส่วนและถูกถอดออกจากอุปกรณ์ต่างๆ บางส่วน
เซรามิก 10 µF ถูกลบออกจากฮาร์ดไดรฟ์เก่า (พบบนบอร์ดมอนิเตอร์ด้วย) อะลูมิเนียม SMD ถูกนำมาจากซีดีรอมเก่า

ฉันบัดกรีผ้าพันคอและมันก็ดูเรียบร้อย ฉันน่าจะถ่ายรูปบนกล่องไม้ขีดแต่ฉันลืม ขนาดของกระดานมีขนาดเล็กกว่ากล่องไม้ขีดประมาณ 2.5 เท่า

บอร์ดอยู่ใกล้มากขึ้นฉันพยายามจัดบอร์ดให้แน่นขึ้นไม่มีที่ว่างมากนัก
ตัวต้านทาน 0.25 โอห์มประกอบขึ้นเป็นตัวต้านทาน 1 โอห์ม 4 ตัวขนานกัน 2 ระดับ

รูปเยอะมาก เลยเอามาใส่ไว้ในสปอยล์ครับ

ฉันตรวจดูในสี่ช่วง แต่บังเอิญกลายเป็นช่วงห้า ฉันไม่ขัดขืน แต่เพียงถ่ายรูปอีกภาพหนึ่ง
ฉันไม่มีตัวต้านทาน 13K ฉันต้องบัดกรีให้เป็น 12 ดังนั้นแรงดันไฟเอาท์พุตจึงค่อนข้างถูกประเมินต่ำไป
แต่เนื่องจากฉันสร้างบอร์ดเพื่อทดสอบไมโครเซอร์กิต (นั่นคือบอร์ดนี้ไม่มีค่าสำหรับฉันอีกต่อไป) และเขียนบทวิจารณ์ฉันจึงไม่สนใจ
โหลดเป็นหลอดไส้ กระแสโหลดประมาณ 225mA

อินพุต 9 โวลต์, เอาต์พุต 11.45

อินพุต 11 โวลต์ เอาต์พุต 11.44

อินพุตเป็น 13 โวลต์เอาต์พุตยังคงเป็น 11.44 เหมือนเดิม

อินพุตคือ 15 โวลต์เอาต์พุตเป็น 11.44 อีกครั้ง :)

หลังจากนั้นฉันก็คิดจะทำให้มันเสร็จ แต่เนื่องจากแผนภาพระบุช่วงสูงถึง 16 โวลต์ ฉันจึงตัดสินใจตรวจสอบที่ 16 โวลต์
ที่ทางเข้า 16.28 ที่ทางออก 11.44


เนื่องจากฉันมีออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัล ฉันจึงตัดสินใจใช้ออสซิลโลแกรม

ฉันซ่อนพวกมันไว้ใต้สปอยเลอร์ด้วยเนื่องจากมีพวกมันค่อนข้างมาก

แน่นอนว่านี่เป็นของเล่น พลังของตัวแปลงนั้นไร้สาระ แม้ว่าจะมีประโยชน์ก็ตาม
แต่ฉันหยิบเพิ่มอีกสองสามอันให้เพื่อนใน Aliexpress
บางทีมันอาจจะมีประโยชน์สำหรับใครบางคน

  • 20.09.2014

    ทริกเกอร์คืออุปกรณ์ที่มีสถานะสมดุลเสถียรสองสถานะ ออกแบบมาเพื่อการบันทึกและจัดเก็บข้อมูล ฟลิปฟล็อปสามารถจัดเก็บข้อมูลได้ 1 บิต เครื่องหมายทริกเกอร์มีรูปแบบของสี่เหลี่ยมผืนผ้าซึ่งภายในมีการเขียนตัวอักษร T สัญญาณอินพุตจะเชื่อมต่อทางด้านซ้ายของภาพสี่เหลี่ยมผืนผ้า การกำหนดอินพุตสัญญาณจะถูกเขียนในช่องเพิ่มเติมทางด้านซ้ายของสี่เหลี่ยม ...

  • 21.09.2014

    เอาต์พุตรอบเดียวของแอมพลิฟายเออร์หลอดประกอบด้วยชิ้นส่วนขั้นต่ำและประกอบและปรับแต่งได้ง่าย Pentodes ในระยะเอาท์พุตสามารถใช้ได้เฉพาะในโหมดอัลตร้าเชิงเส้น ไตรโอด หรือโหมดปกติเท่านั้น ด้วยการเชื่อมต่อแบบไตรโอด ตะแกรงป้องกันจะเชื่อมต่อกับแอโนดผ่านตัวต้านทาน 100...1,000 โอห์ม ในการเชื่อมต่ออัลตราลิเนียร์ คาสเคดถูกปกคลุมโดย OS ตามแนวกริดชีลด์ ซึ่งช่วยลด ...

  • 04.05.2015

    รูปภาพนี้แสดงไดอะแกรมของรีโมตคอนโทรลอินฟราเรดแบบธรรมดาและเครื่องรับที่มีองค์ประกอบควบคุมเป็นรีเลย์ เนื่องจากความเรียบง่ายของวงจรควบคุมระยะไกล อุปกรณ์จึงสามารถทำงานได้เพียง 2 การกระทำเท่านั้น ได้แก่ เปิดรีเลย์และปิดโดยการปล่อยปุ่ม S1 ซึ่งอาจเพียงพอสำหรับวัตถุประสงค์บางอย่าง (ประตูโรงรถ การเปิดประตูล็อคแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นต้น ). การตั้งค่าวงจรนั้น...

  • 05.10.2014

    วงจรนี้สร้างโดยใช้ออปแอมป์คู่ TL072 ปรีแอมพลิฟายเออร์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์ถูกสร้างขึ้นบน A1.1 การขยายตามอัตราส่วนที่กำหนด R2\R3 R1 คือตัวควบคุมระดับเสียง Op amp A1.2 มีการควบคุมโทนเสียงบริดจ์แบบสามแบนด์ที่ใช้งานอยู่ การปรับเปลี่ยนทำได้โดยตัวต้านทานแบบแปรผัน R7R8R9 โคฟ. การส่งโหนดนี้ 1. การจ่ายไฟ ULF เบื้องต้นที่ชาร์จแล้วสามารถอยู่ระหว่าง ± 4V ถึง ± 15V วรรณกรรม...

บ่อยครั้งที่คำถามเกิดขึ้นว่าจะรับแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับวงจรจ่ายไฟได้อย่างไรโดยมีแหล่งกำเนิดที่มีแรงดันไฟฟ้าแตกต่างจากที่ต้องการ งานดังกล่าวแบ่งออกเป็นสอง: เมื่อ: คุณต้องลดหรือเพิ่มแรงดันไฟฟ้าให้เป็นค่าที่กำหนด บทความนี้จะพิจารณาตัวเลือกแรก

ตามกฎแล้วคุณสามารถใช้ตัวกันโคลงเชิงเส้นได้ แต่จะมีการสูญเสียพลังงานมากเนื่องจาก มันจะแปลงความต่างศักย์ไฟฟ้าให้เป็นความร้อน นี่คือจุดที่ตัวแปลงพัลส์เข้ามาช่วยเหลือ เราขอนำเสนอตัวแปลงที่เรียบง่ายและกะทัดรัดซึ่งใช้ MC34063 แก่คุณ

ชิปนี้มีความหลากหลายมาก โดยสามารถใช้ตัวแปลงบั๊ก บูสต์ และอินเวอร์เตอร์ที่มีกระแสภายในสูงสุดถึง 1.5A แต่บทความนี้จะกล่าวถึงเฉพาะตัวแปลงแบบ step-down เท่านั้น ส่วนที่เหลือจะกล่าวถึงในภายหลัง

ขนาดของคอนเวอร์เตอร์ผลลัพธ์คือ 21x17x11 มม. ขนาดดังกล่าวได้มาจากการใช้ชิ้นส่วนตะกั่วและ SMD ร่วมกัน ตัวแปลงมีเพียง 9 ส่วน

ชิ้นส่วนในวงจรได้รับการออกแบบสำหรับ 5V โดยมีขีดจำกัดกระแส 500mA โดยมีระลอกคลื่น 43kHz และ 3mV แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสามารถอยู่ระหว่าง 7 ถึง 40 โวลต์

ตัวแบ่งตัวต้านทานบน R2 และ R3 มีหน้าที่รับผิดชอบแรงดันเอาต์พุตหากคุณแทนที่ด้วยตัวต้านทานแบบทริมเมอร์ประมาณ 10 kOhm คุณสามารถตั้งค่าแรงดันเอาต์พุตที่ต้องการได้ ตัวต้านทาน R1 มีหน้าที่จำกัดกระแส ตัวเก็บประจุ C1 และคอยล์ L1 มีหน้าที่รับผิดชอบความถี่ระลอกคลื่น และตัวเก็บประจุ C3 มีหน้าที่รับผิดชอบระดับระลอกคลื่น สามารถเปลี่ยนไดโอดด้วย 1N5818 หรือ 1N5820 ในการคำนวณพารามิเตอร์วงจรมีเครื่องคิดเลขพิเศษ - http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml ซึ่งคุณเพียงแค่ต้องตั้งค่าพารามิเตอร์ที่ต้องการก็ยังสามารถคำนวณวงจรและพารามิเตอร์ของทั้งสองได้ ประเภทของตัวแปลงที่ไม่ได้รับการพิจารณา

ทำแผงวงจรพิมพ์ 2 อัน: ทางด้านซ้าย - มีตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าบนตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่ทำจากตัวต้านทานสองตัวที่มีขนาดมาตรฐาน 0805 ทางด้านขวา - พร้อมตัวต้านทานแบบแปรผัน 3329H-682 6.8 kOhm ชิป MC34063 อยู่ในแพ็คเกจ DIP ข้างใต้นั้นมีตัวเก็บประจุแทนทาลัมชิปสองตัวที่มีขนาดมาตรฐาน - D. ตัวเก็บประจุ C1 มีขนาดมาตรฐาน 0805, ไดโอดเอาต์พุต, ตัวต้านทานจำกัดกระแส R1 - ครึ่งวัตต์, ที่กระแสต่ำ, น้อยกว่า 400 mA คุณสามารถติดตั้งตัวต้านทานที่มีกำลังไฟต่ำกว่าได้ ตัวเหนี่ยวนำ CW68 22uH, 960mA.

รูปคลื่นระลอกคลื่น ขีดจำกัด R = 0.3 โอห์ม

ออสซิลโลแกรมเหล่านี้แสดงระลอกคลื่น: ทางด้านซ้าย - ไม่มีโหลด ทางด้านขวา - โดยมีโหลดในรูปแบบของโทรศัพท์มือถือ ซึ่งจำกัดตัวต้านทาน 0.3 โอห์ม ด้านล่างมีโหลดเท่ากัน แต่จำกัดตัวต้านทาน 0.2 โอห์ม

รูปคลื่นระลอกคลื่น ขีดจำกัด R = 0.2 โอห์ม

คุณลักษณะที่นำมาใช้ (ไม่ได้วัดพารามิเตอร์ทั้งหมด) โดยมีแรงดันไฟฟ้าอินพุต 8.2 V

อะแดปเตอร์นี้ออกแบบมาเพื่อชาร์จโทรศัพท์มือถือและจ่ายไฟให้กับวงจรดิจิทัลขณะเดินทาง

บทความนี้แสดงบอร์ดที่มีตัวต้านทานผันแปรเป็นตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าฉันจะเพิ่มวงจรที่เกี่ยวข้องเข้าไปความแตกต่างจากวงจรแรกจะอยู่ในตัวแบ่งเท่านั้น