MC34063 ஐப் பயன்படுத்தி 3.7V முதல் 5v வரை பூஸ்ட் மாற்றி சுற்று

நவீன நாட்களில், லித்தியம் பேட்டரிகள் மின்னணு உலகத்தை வளமாக்குகின்றன. அவை மிக வேகமாக கட்டணம் வசூலிக்கப்படலாம் மற்றும் நல்ல காப்புப்பிரதியை வழங்கலாம், இது அவற்றின் குறைந்த உற்பத்தி செலவோடு லித்தியம் பேட்டரிகளை சிறிய சாதனங்களுக்கு மிகவும் விரும்பத்தக்கதாக ஆக்குகிறது. ஒற்றை செல் லித்தியம் பேட்டரி மின்னழுத்தம் குறைந்தபட்சம் 3.2 மின்னழுத்தத்திலிருந்து 4.2 வி வரை இருப்பதால், 5 வி அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தேவைப்படும் அந்த சுற்றுகளுக்கு மின்சாரம் வழங்குவது கடினம். அவ்வாறான நிலையில், எங்களுக்கு பூஸ்ட் மாற்றி தேவை, இது சுமை தேவைக்கேற்ப மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்கும், இது உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை விட அதிகம்.

இந்த பிரிவில் நிறைய தேர்வுகள் கிடைக்கின்றன; MC34063 அத்தகைய பிரிவில் மிகவும் பிரபலமான மாறுதல் சீராக்கி ஆகும். MCP34063 மூன்று செயல்படும், கட்டமைக்க முடியும் பக், பூஸ்ட் மற்றும் மாற்றாத. நாங்கள் MC34063 ஐ சுவிட்ச் பூஸ்ட் ரெகுலேட்டராகப் பயன்படுத்துகிறோம், மேலும் 3.7 வி லித்தியம் பேட்டரி மின்னழுத்தத்தை 5.5V க்கு 500mA வெளியீட்டு தற்போதைய திறன்களுடன் அதிகரிக்கும். மின்னழுத்தத்திலிருந்து இறங்குவதற்காக நாங்கள் முன்பு பக் மாற்றி சுற்று ஒன்றை உருவாக்கியுள்ளோம்; பல சுவாரஸ்யமான பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் திட்டங்களையும் இங்கே பார்க்கலாம்.

IC MC34063

MC34063 பின்அவுட் வரைபடம் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இடது பக்கத்தில் MC34063 இன் உள் சுற்று காட்டப்பட்டுள்ளது, மறுபுறம் பின்அவுட் வரைபடம் காட்டப்பட்டுள்ளது.

MC34063 என்பது 1 ஆகும். 5A படி வரை அல்லது படி கீழே அல்லது மாற்றாத சீராக்கி காரணமாக DC மின்னழுத்த மாற்றம் சொத்து, MC34063 DC-DC ஐசி மாற்றி உள்ளது.

இந்த ஐசி அதன் 8 முள் தொகுப்பில் பின்வரும் அம்சங்களை வழங்குகிறது-

வெப்பநிலை ஈடுசெய்யப்பட்ட குறிப்பு
தற்போதைய வரம்பு சுற்று
செயலில் உயர் மின்னோட்ட இயக்கி வெளியீட்டு சுவிட்சுடன் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட கடமை சுழற்சி ஆஸிலேட்டர்.
3.0V முதல் 40V DC வரை ஏற்றுக்கொள்ளுங்கள்.
2% சகிப்புத்தன்மையுடன் 100 KHz மாறுதல் அதிர்வெண்ணில் இயக்க முடியும்.
மிகக் குறைந்த காத்திருப்பு மின்னோட்டம்
சரிசெய்யக்கூடிய வெளியீட்டு மின்னழுத்தம்

மேலும், இந்த அம்சங்கள் இருந்தபோதிலும், இது பரவலாகக் கிடைக்கிறது மற்றும் இதுபோன்ற பிரிவில் கிடைக்கும் மற்ற ஐ.சி.க்களை விட இது மிகவும் செலவு குறைந்ததாகும்.

3.7 வி லித்தியம் பேட்டரி மின்னழுத்தத்தை 5.5V ஆக உயர்த்த MC34063 ஐப் பயன்படுத்தி எங்கள் ஸ்டெப்-அப் சர்க்யூட்டை வடிவமைப்போம்.

பூஸ்ட் மாற்றிக்கான கூறுகளின் மதிப்புகளைக் கணக்கிடுகிறது

தரவுத்தாள் சரிபார்த்தால், எங்கள் தேவைக்கேற்ப தேவையான மதிப்புகளைக் கணக்கிட முழுமையான சூத்திர விளக்கப்படம் இருப்பதைக் காணலாம். தரவுத்தாள் உள்ளே கிடைக்கும் ஃபார்முலா ஷீட் இங்கே உள்ளது, மேலும் ஸ்டெப் அப் சர்க்யூட்டும் காட்டப்பட்டுள்ளது.

அந்த கூறுகளின் மதிப்பு இல்லாமல் திட்டவட்டம் இங்கே உள்ளது , இது MC34063 உடன் கூடுதலாக பயன்படுத்தப்படும்.

இப்போது எங்கள் வடிவமைப்பிற்கு தேவையான மதிப்புகளைக் கணக்கிடுவோம். தரவுத்தாள் வழங்கப்பட்ட சூத்திரங்களிலிருந்து கணக்கீடுகளை நாம் செய்யலாம் அல்லது ON செமிகண்டக்டரின் வலைத்தளத்தால் வழங்கப்பட்ட எக்செல் தாளைப் பயன்படுத்தலாம். எக்செல் தாளின் இணைப்பு இங்கே.

https://www.onsemi.com/pub/Collateral/MC34063%20DWS.XLS

அந்த கூறுகளின் மதிப்புகளைக் கணக்கிடுவதற்கான படிகள்

படி 1: - முதலில் நாம் டையோடு தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். பரவலாக கிடைக்கக்கூடிய டையோடு 1N5819 ஐ தேர்வு செய்வோம். தரவுத்தாள் படி, 1A முன்னோக்கி மின்னோட்டத்தில் டையோட்டின் முன்னோக்கி மின்னழுத்தம் 0.60 V ஆக இருக்கும்.

படி 2: - சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவதைக் கணக்கிடுவோம்

இதற்காக, எங்கள் Vout 5.5V, டையோட்டின் முன்னோக்கி மின்னழுத்தம் (Vf) 0.60V ஆகும். எங்கள் குறைந்தபட்ச மின்னழுத்த வின் (நிமிடம்) 3.2 வி ஆகும், ஏனெனில் இது ஒரு செல் பேட்டரியிலிருந்து ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய மிகக் குறைந்த மின்னழுத்தமாகும். வெளியீட்டு சுவிட்சின் (Vsat) செறிவு மின்னழுத்தத்திற்கு, இது 1V (தரவுத்தாள் 1V) ஆகும். இதன் மூலம், இவை அனைத்தையும் ஒன்றாக இணைப்பதன் மூலம் நமக்கு கிடைக்கும்

(5.5 + 0.60-3.2 / 3.2-1) = 0.9 எனவே, t _ON / t _OFF = 1.31

படி 3: - இல்லை டன் + டோஃப் = 1 / எஃப் சூத்திரத்தின் படி டன் + டோஃப் நேரத்தை கணக்கிடுவோம்

குறைந்த மாறுதல் அதிர்வெண், 50Khz ஐ தேர்ந்தெடுப்போம்.

எனவே, டன் + டோஃப் = 1/50Khz = 20us எனவே எங்கள் டன் + டோஃப் 20uS ஆகும்

படி 4: - இப்போது டி _ஆஃப் நேரத்தை கணக்கிடுவோம்.

டி _ஆஃப் = (டி _ஆன் + டி _ஆஃப் / (டி _ஆன் / டி _ஆஃப்) +1)

நாங்கள் முன்பு டன் + டோஃப் மற்றும் டன் / டோஃப் ஆகியவற்றைக் கணக்கிட்டபடி, இப்போது கணக்கீடு எளிதாக இருக்கும், டோஃப் = 20us / 1.31 + 1 = 8.65us

படி 5: - இப்போது அடுத்த கட்டம் டன் கணக்கிட வேண்டும், T _on = (T _on + T _off) - T _off = 20us - 8.65us = 11.35us

படி 6: - நாம் விரும்பிய அதிர்வெண்ணை உருவாக்க நேர மின்தேக்கி சி.டி.யை தேர்வு செய்ய வேண்டும். Ct = 4.0 x 10 ^-5 x Ton = 4.0 x 10 ^-5 x 11.35uS = 454pF

படி 7: - இப்போது நாம் சராசரி தூண்டல் மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிட வேண்டும் அல்லது

IL (சராசரி). IL (சராசரி) = Iout (அதிகபட்சம்) x ((T _on / T _off) +1)

எங்கள் அதிகபட்ச வெளியீட்டு மின்னோட்டம் 500 எம்ஏ ஆக இருக்கும். எனவே, சராசரி தூண்டல் மின்னோட்டம்.5A x (1.31 + 1) = 1.15A ஆக இருக்கும்.

படி 8: - இப்போது தூண்டியின் சிற்றலை மின்னோட்டத்திற்கான நேரம் இது. ஒரு பொதுவான தூண்டல் சராசரி வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தின் 20-40% ஐப் பயன்படுத்துகிறது. எனவே, தூண்டல் சிற்றலை மின்னோட்டத்தை 30% தேர்வு செய்தால், அது 1.15 * 30% = 0.34A ஆக இருக்கும்

படி 9: - மாறுதல் உச்ச மின்னோட்டம் IL (சராசரி) + Iripple / 2 = 1.15 +.34 / 2 = 1.32A ஆக இருக்கும்

படி 10: - அந்த மதிப்புகளைப் பொறுத்து தூண்டல் மதிப்பைக் கணக்கிடுவோம்

படி 11: - 500 எம்ஏ மின்னோட்டத்திற்கு, ரூ.சி மதிப்பு 0.3 / ஐபிகே இருக்கும். எனவே, எங்கள் தேவைக்கு இது ரூ.சி =.3 / 1.32 =.22 ஓம்ஸ் ஆகும்

படி 12: - வெளியீட்டு மின்தேக்கி மதிப்புகளைக் கணக்கிடுவோம்

பூஸ்ட் வெளியீட்டில் இருந்து 250 எம்.வி (உச்சத்திலிருந்து உச்சத்திற்கு) ஒரு சிற்றலை மதிப்பை நாம் தேர்வு செய்யலாம்.

எனவே, Cout = 9 * (0.5 * 11.35us / 0.25) = 204.3uF

220uF, 12V ஐ தேர்வு செய்வோம் . அதிக மின்தேக்கி பயன்படுத்தப்படும் மேலும் சிற்றலை அது குறையும்.

படி 13: - கடைசியாக நாம் மின்னழுத்த பின்னூட்ட மின்தடையங்களின் மதிப்பைக் கணக்கிட வேண்டும். Vout = 1.25 (1 + R2 / R1)

நாங்கள் R1 மதிப்பு 2k ஐ தேர்வு செய்வோம், எனவே, R2 மதிப்பு 5.5 = 1.25 (1 + R2 / 2k) = 6.8k ஆக இருக்கும்

எல்லா மதிப்புகளையும் கணக்கிட்டோம். எனவே இறுதித் திட்டம் கீழே உள்ளது:

பூஸ்ட் மாற்றி சுற்று வரைபடம்

தேவையான கூறுகள்

உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டிற்கான இணைப்பியை மறுபரிசீலனை செய்யுங்கள்- 2 எண்
2 கே மின்தடை- 1 எண்
6.8 கே மின்தடை- 1 எண்
1N5819- 1 எண்
100uF, 12V மற்றும் 194.94uF, 12V மின்தேக்கி (220uF, 12V பயன்படுத்தப்படுகிறது, நெருங்கிய மதிப்பு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது) தலா 1 எண்.
18.91uH தூண்டல், 1.5A - 1 எண். (33uH 2.5A பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது எங்கள் இடத்தில் எளிதாகக் கிடைத்தது)
454pF (470pF பயன்படுத்தப்பட்டது) பீங்கான் வட்டு மின்தேக்கி 1 எண்
1 லித்தியம் அயன் அல்லது லித்தியம் பாலிமர் பேட்டரி தேவையான திட்டங்களில் காப்புப்பிரதி தொடர்பான சிக்கலுக்கான பேட்டரி திறனைப் பொறுத்து ஒற்றை செல் அல்லது இணையான செல்.
MC34063 மாறுதல் சீராக்கி ஐ.சி.
.24ohms மின்தடை (.3R, 2W பயன்படுத்தப்பட்டது)
1 எண் வெரோபோர்டு (புள்ளியிடப்பட்ட அல்லது இணைக்கப்பட்ட வெரோவைப் பயன்படுத்தலாம்).
சாலிடரிங் இரும்பு
சாலிடரிங் ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் சாலிடரிங் கம்பிகள்.
தேவைப்பட்டால் கூடுதல் கம்பிகள்.

குறிப்பு: 2.5A தற்போதைய மதிப்பீட்டில் உள்ளூர் விற்பனையாளர்களிடம் எளிதாகக் கிடைப்பதால் 33uh தூண்டியைப் பயன்படுத்தினோம். மேலும் நாங்கள் பதிலாக.3R மின்தடை பயன்படுத்தி.22R.

கூறுகளை ஒழுங்குபடுத்திய பின், பெர்ஃப் போர்டில் உள்ள கூறுகளை இளகி விடுங்கள்

சாலிடரிங் முடிந்தது.

பூஸ்ட் மாற்றி சுற்று சோதனை

சுற்றுவட்டத்தை சோதிக்கும் முன் டி.சி மின்சக்தியிலிருந்து மின்னோட்டத்தை வரைய நமக்கு மாறுபட்ட டி.சி சுமைகள் தேவை. நாங்கள் சுற்றுவட்டத்தை சோதிக்கும் சிறிய எலக்ட்ரானிக்ஸ் ஆய்வகத்தில், சோதனை சகிப்புத்தன்மை மிக அதிகமாக உள்ளது, இதன் காரணமாக, சில அளவீட்டு துல்லியங்கள் குறிக்கப்படவில்லை.

அலைக்காட்டி சரியாக அளவீடு செய்யப்படுகிறது, ஆனால் செயற்கை சத்தங்கள், ஈ.எம்.ஐ, ஆர்.எஃப் ஆகியவை சோதனை முடிவு துல்லியத்தையும் மாற்றலாம். மேலும், மல்டிமீட்டரில் +/- 1% சகிப்புத்தன்மை உள்ளது.

இங்கே நாம் பின்வரும் விஷயங்களை அளவிடுவோம்

500 எம்ஏ வரை பல்வேறு சுமைகளில் வெளியீட்டு சிற்றலை மற்றும் மின்னழுத்தம்.
சுற்று செயல்திறன்.
சுற்று தற்போதைய செயலற்ற நுகர்வு.
சுற்று குறுகிய சுற்று நிலை.
மேலும், வெளியீட்டை ஓவர்லோட் செய்தால் என்ன நடக்கும்?

எங்கள் அறை வெப்பநிலை 25 டிகிரி செல்சியஸ் ஆகும், அங்கு நாங்கள் சுற்று சோதனை செய்தோம்.

மேலே உள்ள படத்தில் டிசி சுமைகளைக் காணலாம். இது ஒரு எதிர்ப்பு சுமை மற்றும் நாம் பார்க்கிறபடி, இணையான இணைப்பில் 10pcs 1 ஓம் மின்தடையங்கள் ஒரு MOSFET முழுவதும் இணைக்கப்பட்ட உண்மையான சுமை, நாங்கள் MOSFET வாயிலைக் கட்டுப்படுத்துவோம் மற்றும் மின்தடையங்கள் வழியாக மின்னோட்டத்தை பாய்ச்ச அனுமதிப்போம். அந்த மின்தடையங்கள் மின் சக்திகளை வெப்பமாக மாற்றுகின்றன. இதன் விளைவாக 5% சகிப்புத்தன்மை இருக்கும். இந்த சுமை முடிவுகளில் சுமைகளின் பவர் டிராவும் அடங்கும், எனவே எந்த சுமையும் வரையப்படாதபோது, அது இயல்புநிலை 70mA சுமை மின்னோட்டத்தைக் காண்பிக்கும். மற்ற மின்சக்தியிலிருந்து சுமைகளை இயக்குவோம் மற்றும் சுற்று சோதிப்போம். இறுதி வெளியீடு இருக்கும் (முடிவு - 70 எம்ஏ ). தற்போதைய உணர்திறன் பயன்முறையுடன் மல்டிமீட்டர்களைப் பயன்படுத்துவோம் மற்றும் மின்னோட்டத்தை அளவிடுவோம். மீட்டர் டி.சி சுமையுடன் தொடரில் இருப்பதால், மல்டிமீட்டர்களுக்குள் ஷன்ட் மின்தடையங்கள் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி காரணமாக சுமை காட்சி சரியான முடிவை வழங்காது. மீட்டரின் முடிவை பதிவு செய்வோம்.

கீழே எங்கள் சோதனை அமைப்பு; சுற்று முழுவதும் சுமைகளை இணைத்துள்ளோம், பூஸ்ட் ரெகுலேட்டர் முழுவதும் வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தையும் அதன் வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தையும் அளவிடுகிறோம். பூஸ்ட் மாற்றி முழுவதும் ஒரு அலைக்காட்டி இணைக்கப்பட்டுள்ளது, எனவே வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தையும் சரிபார்க்கலாம். ஒரு 18650 லித்தியம் பேட்டரி (1S2P - 3.7V 4400mAH) உள்ளீடு மின்னழுத்தம் அளித்து வருகிறது.

வெளியீட்டில் இருந்து.48A அல்லது 480-70 = 410mA மின்னோட்டத்தை வரைகிறோம். வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் 5.06 வி ஆகும்.

இந்த கட்டத்தில், அலைக்காட்டி உச்சநிலையை உச்சநிலைக்குச் சரிபார்த்தால். வெளியீட்டு அலையை நாம் காணலாம், சிற்றலை 260mV (pk-pk).

விரிவான சோதனை அறிக்கை இங்கே

நேரம் (நொடிகள்)	ஏற்ற (mA)	மின்னழுத்தம் (வி)	சிற்றலை (பக்) (எம்.வி)
180	0	5.54	180
180	100	5.46	196
180	200	5.32	208
180	300	5.36	220
180	400	5.16	243
180	500	5.08	258
180	600	4.29	325

நாங்கள் சுமைகளை மாற்றி, முடிவுகள் நிலையானதா இல்லையா என்பதை சரிபார்க்க ஒவ்வொரு படிகளிலும் சுமார் 3 நிமிடம் காத்திருந்தோம். 530 எம்ஏ (.53 ஏ) சுமைக்குப் பிறகு, மின்னழுத்தம் கணிசமாகக் குறைந்தது. மற்ற சந்தர்ப்பங்களில் 0 சுமைகளிலிருந்து 500 எம்ஏ வரை வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் குறைந்தது.46 வி.

பெஞ்ச் மின்சாரம் மூலம் சுற்று சோதனை

பேட்டரி மின்னழுத்தத்தை எங்களால் கட்டுப்படுத்த முடியாததால், வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை குறைந்தபட்ச மற்றும் அதிகபட்ச உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தில் (3.3-4.7 வி) சரிபார்க்க ஒரு மாறி பெஞ்ச் மின்சாரம் வழங்கல் அலகு பயன்படுத்தினோம், அது செயல்படுகிறதா இல்லையா என்பதை சரிபார்க்க,

மேலே உள்ள பட பெஞ்சில் மின்சாரம் 3.3 வி உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை வழங்குகிறது. சுவிட்ச் மின்சக்தியிலிருந்து 350 எம்ஏ தற்போதைய டிராவில் சுமை காட்சி 5.35 வி வெளியீட்டைக் காட்டுகிறது. சுமை பெஞ்ச் மின்சாரம் மூலம் இயக்கப்படுவதால், சுமை காட்சி துல்லியமாக இல்லை. தற்போதைய டிரா முடிவு (347 எம்ஏ) சுமை மூலம் பெஞ்ச் மின்சக்தியிலிருந்து தற்போதைய டிராவைக் கொண்டுள்ளது. சுமை பெஞ்ச் மின்சாரம் (12V / 60mA) ஐப் பயன்படுத்தி இயக்கப்படுகிறது. எனவே MC34063 வெளியீட்டில் இருந்து எடுக்கப்படும் உண்மையான மின்னோட்டம் 347-60 = 287mA ஆகும்.

சுமைகளை மாற்றுவதன் மூலம் 3.3V இல் செயல்திறனைக் கணக்கிட்டோம், இதன் விளைவாக இங்கே

உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் (வி)	உள்ளீட்டு நடப்பு (ஏ)	உள்ளீட்டு சக்தி (W)	வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் (வி)	வெளியீட்டு நடப்பு (ஏ)	வெளியீட்டு சக்தி (W)	செயல்திறன் (என்)
3.3	0.46	1.518	5.49	0.183	1.00467	66.1837945
3.3	0.65	2.145	5.35	0.287	1.53545	71.5827506
3.3	0.8	2.64	5.21	0.349	1.81829	68.8746212
3.3	1	3.3	5.12	0.451	2.30912	69.9733333
3.3	1.13	3.729	5.03	0.52	2.6156	70.1421293

இப்போது மின்னழுத்தத்தை 4.2 வி உள்ளீடாக மாற்றியுள்ளோம். நாம் 357 - 60 = 297 எம்ஏ சுமைகளை வரையும்போது 5.41 வி வெளியீட்டைப் பெறுகிறோம்.

செயல்திறனையும் சோதித்தோம். இது முந்தைய முடிவை விட சற்று சிறந்தது.

உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் (வி)	உள்ளீட்டு நடப்பு (ஏ)	உள்ளீட்டு சக்தி (W)	வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் (வி)	வெளியீட்டு நடப்பு (ஏ)	வெளியீட்டு சக்தி (W)	செயல்திறன்
4.2	0.23	0.966	5.59	0.12	0.6708	69.4409938
4.2	0.37	1.554	5.46	0.21	1.1466	73.7837838
4.2	0.47	1.974	5.41	0.28	1.5148	76.7375887
4.2	0.64	2.688	5.39	0.38	2.0482	76.1979167
4.2	0.8	3.36	5.23	0.47	2.4581	73.1577381

சுமை 0 ஆக இருக்கும்போது சுற்றின் செயலற்ற தற்போதைய நுகர்வு 3.47mA அனைத்து நிலையிலும் பதிவு செய்யப்படுகிறது .

மேலும், குறுகிய சுற்றுக்கு நாங்கள் சோதித்தோம், இயல்பான செயல்பாடு காணப்பட்டது. அதிகபட்ச வெளியீட்டு மின்னோட்ட வாசலுக்குப் பிறகு வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் கணிசமாகக் குறைந்து ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்திற்குப் பிறகு அது பூஜ்ஜியத்தை நெருங்குகிறது.

இந்த சுற்றில் மேம்பாடுகள் செய்யப்படலாம்; வெளியீட்டு சிற்றலைக் குறைக்க குறைந்த ஈ.எஸ்.ஆர் அதிக மதிப்பு மின்தேக்கியைப் பயன்படுத்தலாம். சரியான பிசிபி வடிவமைப்பும் அவசியம்.