Mc34063 калькулятор с внешним ключом

Сайт об электронике и не только

Понижающий DC-DC преобразователь на MC34063

Внимание! Статья отправлена на доработку.

Очень часто встаёт вопрос о том, как получить требуемое для схемы питание напряжение, имея источник с отличным от требуемого напряжения. Такие задачи делятся на две: когда: нужно уменьшить или увеличить напряжение до заданного. В этой статье будет рассмотрен первый вариант.

Как правило, можно применить линейный стабилизатор, но у него будут большие потери по мощности, т.к. разность в напряжениях он будет преобразовывать в тепло. Здесь на помощь приходят импульсные преобразователи. Вашему вниманию предлагается простенький и компактный преобразователь на MC34063.

Эта микросхема очень универсальна, на ней можно реализовывать понижающие, повышающие и инвертирующие преобразователи с максимальным внутренним током до 1,5А. Но в статье рассмотрен только понижающий преобразователь, остальные будут рассмотрены позже.

Размеры получившегося преобразователя – 21х17х11 мм. Такие размеры получилось из-за использования совместно выводных и SMD деталей. Преобразователь содержит всего 9 деталей.

Детали в схеме рассчитаны на 5В с ограничение тока 500мА, с пульсацией 43кГц и 3мВ. Входное напряжение может быть от 7 до 40 вольт.

За выходное напряжение отвечают резисторный делитель на R2 и R3, если их заменить подстроечным резистором где-то на 10 кОм, то можно будет задавать требуемое выходное напряжение. За ограничение тока отвечает резистор R1. За частоту пульсаций отвечают конденсатор C1 и катушка L1, за уровень пульсаций конденсатор C3. Диод может быть заменён на 1N5818 или 1N5820. Для расчёта параметров схемы есть специальный калькулятор — http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml, где стоит только задать требуемые параметры, он так же может рассчитать схемы и параметры преобразователей нерассмотренных двух типов.

Было изготовлено 2 печатные платы: слева – с делителем напряжения на делителе напряжения, выполненном на двух резисторов типоразмера 0805, справа с переменным резистором 3329H-682 6,8кОм. Микросхема MC34063 в корпусе DIP, под ней два чип танталовых конденсатора типоразмера – D. Конденсатор C1 –типоразмера 0805, диод выводной, резистор ограничения тока R1 – на пол вата, при малых токах, меньше 400 мА, можно поставить резистор меньшей мощности. Индуктивность CW68 22мкГн, 960мА.

Осциллограммы пульсаций, R огранич = 0,3 Ом

На этих осциллограммах показаны пульсации: слева – без нагрузки, справа – с нагрузкой в виде сотового телефона, ограничивающий резистор 0,3 Ом, снизу с той же нагрузкой, но ограничивающий резистор на 0,2 Ом.

Осциллограмма пульсации, R огранич = 0,2 Ом

Снятые характеристики (замерены не все параметры), при входном напряжении 8,2 В.

Этот адаптер был изготовлен для подзарядки сотового телефона и питания цифровых схем в походных условиях.

Схема с переменны резистором

В статье была приведена плата с переменным резистором в качестве делителя напряжения, размешаю к ней и соответствующею схему, отличие от первой схемы только в делителе.

Схема обновлена 15 марта 2011 года

33 комментария на « Понижающий DC-DC преобразователь на MC34063»

inkin пишет 12.03.2011 в 02:38 #

Очень даже!
Жаль, я на 3,3 Uвых искал, и помощьнее надо (1,5А-2А).
Может доработаете?

Alex_EXE пишет 12.03.2011 в 18:39 #

В статье приведена ссылка на калькулятор для схемы. По нему для 3,3В нужно поставить R1=11k R2=18k.
Если вам нужны токи по более, то нужно или транзистор добавлять, или использовать более мощный стабилизатор, например LM2576.

inkin пишет 13.03.2011 в 00:53 #

Иван пишет 10.07.2011 в 15:47 #

Если поставить транзистор внешний — защита по току останется? К примеру R1 поставить 0,05 ОМ защита должна срабатывать при 3 A, т.к. микруха сама не выдержит этот ток то ес-но надо усилить полевиком.

Alex_EXE пишет 23.07.2011 в 01:17 #

Думаю, ограничение (у этой микросхемы ограничение тока, а не защита) остаться должно будет. В даташите есть схема на биполярнике и расчёты для увеличения тока. Для более больших токов могу посоветовать LM2576, она как раз до 3А.

Илья пишет 26.09.2011 в 16:21 #

Здравствуйте! Я тоже собрал эту схему для автомобильной зарядки мобильника. Но он когда «голодный» (разряжен) ест очень немалый ток (870mA). для этой микрухи это еще нормально, только грется должна. Собирал и на макетке и на плате, результат один — работает 1минуту затем просто падает ток и мобильник отключает заряд.
Мне не понятно только одно… почему у автора статьи не совпадают не один номинал из расчетных, практически, с калькулятором который привел в статье ссылку. по параметрам у автора «…с пульсацией 43кГц и 3мВ.» и 5В на выходе, а калькулятор при этих прметрах выдает C1 — 470пик, L1 — 66-68мкГн,
С3 — 1000uF. Вопрос вот в чем: И ГДЕ ТУТ ПРАВДА?

Alex_EXE пишет 26.09.2011 в 21:25 #

В самом начале статьи написано – что статья отправлена на доработку.
Во время расчётов допустил ошибки, и из-за них схема так сильно греться, нужно правильно подобрать конденсатор C1 и индуктивность, но пока до этой схемы всё руки не доходят.
Мобильник отключает заряд, по превышение определённого напряжения, для большинства телефонов это напряжение более 6В с чем-то вольт. Заряжать телефон лучше током поменьше, аккумулятор подольше проживёт.

Илья пишет 27.09.2011 в 12:54 #

Спасибо Alex_EXE за ответ! Заменил все компоненты по калькулятору, схема не греется вообще, напряжение на выходе 5,7В а при нагрузке (зарядке мобильного) выдает 5В — это норма, да и по току 450mA, детали выбрал по калькулятору, все сошлось в доли вольта. Катушку брал на 100мкГн (калькулятор выдал: не менее 64мкГн, значит можно более:). Все компоненты распишу позже, как испытаю, если кому интересно.
Таких сайтов как у Вас Alex_EXE (русскоязычных) не так уж и много на просторах интернета, развивайте его и дальше, если можете. Спасибо Вам!

Alex_EXE пишет 28.09.2011 в 23:02 #

Рад, что помог 🙂
Распишите, кому-нибудь может пригодиться.

Илья пишет 30.09.2011 в 16:15 #

Ок, расписываю:
Испытания прошли удачно, мобилка заряжается (батарея в моей нокии 1350мА)
-выходное напряжение 5,69В (видимо 1мВ кудато потеряло:) — без нагрузки, и 4,98В с нагрузкой «мобилка».
-входное бортовое 12В (ну это автомобиль, понятно что 12 это идиал, а так 11,4-14,4В).
Номиналы для схемы:
— R1=0.33 Ом/1W (потому как немного греется)
— R2=20K /0.125W
— R3=5,6K/0.125W
— C1=470p керамика
— C2=1000uF/25v (низкоимпедансный)
— C3=100uF/50v
— L1 (как уже писал выше 100мкГн, лучше если будет 68мкГн)

А у меня к Вам Alex_EXE вопрос:
Я не могу найти на просторах инета информацию про «Напряжение пульсаций на нагрузке» и «Частота преобразования»
Как правильно задать эти параметры в калькулятор, то есть подобрать?
И Что они значат вообще?

Сейчас хочу на этой микрухе сделать зарядку от батареек но нужно четко понимать эти два параметра.

Alex_EXE пишет 04.10.2011 в 10:55 #

Чем пульсаций меньше – тем лучше. У меня стоит 100мкФ и уровень пульсаций 2,5-5%, в зависимости от нагрузки, у вас стоит 1000мкФ – этого более чем достаточно. Частота пульсации в пределах нормы.

Илья пишет 06.10.2011 в 02:33 #

Про пульсации кое-как понял, это как сильно «прыгает напряжение», ну…. примерно:)
А вот частота преобразования. Что делать с ней? стремится уменьшить или увеличить? Гугла про это молчит как партизан, или то я так искал:)

Alex_EXE пишет 10.10.2011 в 01:38 #

Тут я вам точно сказать не могу, хотя частота от 5 до 100КГц для большинства задач будет нормальной. В любом случае это зависит от задачи, более всего требовательны к частоте аналоговые и точные приборы, где колебания могут наложиться на рабочие сигналы тем самым вызвав их искажения.

Адександр пишет 23.04.2013 в 10:50 #

Нашёл то, что надо! Очень кстати. Большое Вам Alex_EXE спасибо.

MrForesteRRR пишет 05.07.2013 в 21:36 #

Алекс, обьясните пожалуйста чайнику, в случае ввода в схему переменного резистора, в каких пределах будет меняться напряжение?

MrForesteRRR пишет 05.07.2013 в 22:18 #

можно ли используя данную схему сделать источник тока 6,6 вольт с регулируемым напряжением, Umax чтоб не превышало эти самые 6,6 вольт. хочу сделать несколько групп светодиодов (раб. U 3,3 вольт и ток 180 ма), в каждой группе 2 св.диода, послед. соединенны. источник питания 12вольт, но если необходимо могу приобрести другой. Спасибо если ответите…))

Alex_EXE пишет 23.07.2013 в 23:05 #

К сожалению данная конструкция мне не понравилась — больно капризная. Если в будущем надобность появиться то могу вернуться, но пока на неё забил.
Для светодиодов лучше применять специализированные микросхемы.

frankw пишет 21.08.2013 в 19:44 #

Автор спасибо большое, ваша статья очень хорошо описывает принцип работы. С помощью вашей статьи отремонтировал ХАБ. Проблема была в R1, схема обвязки почти одинаковая. А схему хаба тяжело найти.

Марсель пишет 08.10.2013 в 07:05 #

Частота преобразования чем выше, тем лучше, т.к. уменьшаются габариты (индуктивность) дросселя, но в разумных пределах — для MC34063 оптимально 60-100 кГц. Резистор R1 и будет греться, т.к. по сути это токоизмерительный шунт, т.е. весь ток потребляемый как самой схемой так и нагрузкой течет через него (5В х 0,5А=2,5Ватт)

sasha пишет 25.10.2013 в 22:02 #

Вопрос конечно глупый но можно-ли с неё снять +5, земля и -5 вольт? мощь большая не нужна, но нужна стабильность, или ещё что дополнительное придёться ставить типа 7660?

Alex_EXE пишет 29.10.2013 в 00:17 #

С одной микросхемы — сомневаюсь: понадобиться две таких: одна на +5В, а вторая в качестве инвертора на -5В, в даташите есть рекомендуемая схема включения.

assa пишет 17.03.2014 в 22:30 #

Всем здрасьте. Ребята кто может помоч сделать, чтобы на выходе было 10 Вольт или лучше с регулировкой. Илья можно Вас попросить мне расписать. Подскажите пожалуйста. Спасибо.

Евгений пишет 04.06.2014 в 18:52 #

В листе спецификаций производителя mc34063:
максимальная частота F=100 kHz, типовая F = 33 kHz.
Vripple = 1 mV — типовое значение, Vripple = 5 mV — максимальное.
—
Выход на 10 В:
— для понижающего DC, если на входе 12 В:
Vin=12 В, Vout=10 В, Iout=450 mA, Vripple=1 mV(pp), Fmin=34 kHz.
Ct=1073 pF, Ipk=900 mA, Rsc=0.333 Ohm, Lmin=30 uH, Co=3309 uF,
R1=13k, R2=91k (10V).
— для повышающего DC, если на входе 3 В:
Vin=3 В, Vout=10 В, Iout=450 mA, Vripple=1 mV(pp), Fmin=34 kHz.
Ct=926 pF, Ipk=4230 mA, Rsc=0.071 Ohm,Lmin=11 uH, Co=93773 uF,R=180 Ohm,R1=13k R2=91k (10V)

Вывод: для повышающего DC при заданных параметрах микросхема не годится, так как превышен Ipk=4230 mA > 1500 mA. Вот вариант: http://www.youtube.com/watch?v=12X-BBJcY-w
Стабилитрон на 10 В поставить.

Денис пишет 18.10.2014 в 15:36 #

Судя по осциллограммам у Вас дроссель насыщается, нужен дроссель мощней. Можно повысить частоту преобразования, оставив дроссель тех же габаритов и индуктивности. Кстати, МЦ-шка спокойно работает до 150 кгц, главное внутр. транзисторы включать не «дарлингтоном».

setler пишет 23.02.2015 в 21:00 #

Доброго времени суток, хочу собрать стабилизатор напряжения Dc/Dc с 40-75 вольт на 12 воль 4 ампера. входящее напряжение не стабильно и варьируется от 40 до 75 вольт. напряжение на выходе должно быть стабильно 12 вольт 4 ампера. буду признателен за помощ

abs пишет 16.06.2015 в 04:04 #

2Setler: Опытным путем было установлено, что большинство сетевых блоков питания с широким входным диапазоном (от 100 до 240В) успешно заводятся уже от 50В постоянного, поэтому возможно проще поискать уже готовый, но лучше с запасом по току (6-7А).

Алексей пишет 25.06.2015 в 00:13 #

Здравствуйте купил зарядку в прикуриватель с двумя USB с током на выходе 2.1 Ампер.Как раз мне такую и надо было.Lenovo A859 заряжать в дороге.Вставил в прикуриватель светодиод горит а не заряжает.Разобрал вижу не пропаян дроссель.Пропаял собираю и все равно не работает.В чем может быть причина? Микросхема стоит 34063AP.заранее спасибо.

Виктор пишет 26.07.2015 в 19:46 #

Можно ли в данной схеме использовать MC34063ABN? И работает ли для неё калькулятор?

Алексей пишет 03.12.2015 в 00:50 #

Спасибо за калькулятор.
Нужен был понижающий DC/DC конвертер с 5 на 1,5 вольта. Собрал по схеме калькулятора, всё отлично заработало без танцев с бубном. Очень доволен.

Konsta Esp пишет 11.02.2016 в 10:45 #

Подскажи, пожалуйста…
Во-первых, что я хочу — у меня есть ноут (потребление 19В 2А, но монитор отсутствует, т.е. полагаю не больше 1А), у него есть БП (19В 4,5А). Так вот, мне нужно получить из этого БП 5В мощностью… ну… 2-3А (усиление внешних USB — модем там, доп. вентилятор…).
Не долго думая, откопал автопреобразователь 12В — 5В как раз на микросхеме MC34063A. Выходную мощность не знаю, полагаю не больше 0,5А — для зарядки телефончика.
Насколько я понял, его можно параллельно в схему питания припитать?

И главный вопрос: как увеличить мощность преобразователя? Смотрю, кондёры там маленькие — на входе 47мкФ, на выходе вообще 2,2мкФ… От них мощь зависит? Впаять туда по штуке-полторы мкФ? 🙂

Что делать, шеф, что делать?!

Алексей пишет 01.08.2016 в 19:48 #

Очень некорректно использовать танталовые конденсаторы в цепях питания! Тантал очень не любит больших токов и пульсаций!

x пишет 24.12.2017 в 00:43 #

> Очень некорректно использовать танталовые конденсаторы в цепях питания!

а где их еще использовать, если не в импульсных блоках питания?! 🙂

Ремис пишет 01.02.2019 в 18:24 #

Отличьная статейка. Рад был почитать. Все на понятном простом языке без выпендривания. Даже прочитав коментарии приятно был удивлен, отзывчивость и простота общения на высоте. Почему я попал на эту тему. Потому что собираю подмотку одометра на Камаз. Нашел схему, и там настоятельно автор рекомендует, запитывать микроконтролер именно таким образом, а не через кренку. Иначе горит контролер. Не знаю точьно, на наверно кренка не держит таково входного напряжения и поэтому палитса. Так как на такой машине 24 В. Но что мне было не понятно, так это то, что на схеме по чертежу вроди бы стабилитрон. У автора подмотки одометра было собранно на смд компонентах. И этот стабилитрон ss24 оказываетса смд диодом шотки. ТУт на схеме тоже нарисован как стабилитрон. Но вроди бы хорошо понел, тут диод а не стабилитрон. Хотя может я путаю их чертеж? может так рисуетса диоды шотки а не стабилитроны? Осталось уточьнить такую малость. Но за статейку большое спосибо.

После ввода данных в форму и запуска расчета, калькулятор самостоятельно определит тип преобразователя (инверторный, повышающий, понижающий) и вместе с результатом выведет нужную схему.

Для начала расчета необходимо ввести входное (от 3 до 40 Вольт) и выходное (от 1.25 до 38 Вольт) напряжения.

Далее введите желаемый выходной ток MC34063. Нужно понимать, что он будет значительно меньше пикового тока, поэтому получить 1500 миллиампер в нагрузке не получится, после расчета программа проверит и выдаст ограничение (если оно имеет место) по этому параметру.

Напряжение пульсаций выбирается в зависимости от задач (рекомендую установить 10-100мВ), оно влияет на ёмкость выходного конденсатора C3 (напряжение его больше выходного на 15-25%).

Максимальная частота MC34063 по паспорту 100кГц. Поэтому, можно ввести среднее (стабильное) значение 50кГц. От этого параметра будет зависеть ряд номиналов элементов, в том числе и минимальная индуктивность дросселя L1 (чем меньше частота, тем больше индуктивность и наоборот).

Конденсатор C1 должен иметь емкость 100мкФ и напряжение больше входного на 15-25%. (Рекомендую 100мкФ 50В).

Диод VD1 Шоттки на ток 1 Ампер и напряжение 40-100В (например, 1n5819). Также подойдет быстродействующий (MUR, HER, UF и другие).

Читайте также «Повышающий DC-DC преобразователь на MC34063 (из 5 в 12 Вольт)». В этой статье описано назначение элементов обвязки MC34063, а также представлена печатная плата с фотоотчетом.

Эта схема является универсальным преобразователем напряжения, который идеально подходит например для изготовления часов на лампах Nixie. Преобразователь работает на базе популярной и недорогой м/с MC34063 и для работы требует лишь несколько внешних компонентов. В схеме применен усиливающий ключ — высоковольтный полевой транзистор MOSFET STP6NK60Z. Устройство предназначено для входного питания напряжением 12 В. Выходное напряжения порядка 150 В с максимальным током нагрузки 3 мА.

Схема проекта

Основой преобразователя является многим уже хорошо известная микросхема MC34063, которая представляет собой чип-контроллер, содержащий основные компоненты, необходимые для изготовления преобразователей DC-DC. Система компенсируется термически, имеет источник опорного напряжения, компаратор и генератор с регулировкой.

Конденсатор C3 (1nF) определяет частоту внутреннего генератора. При такой емкости частота колебаний будет порядка 40 кГц. Конденсатор C1 (470uF/25V) фильтрует напряжение питания, а C2 (1nF) фильтрует напряжение, отвечающее требованиям внутреннего компаратора с делителя R1 (10k) к R3 (1М) + PR1 (1М). На ножке 5 микросхемы U1 при стабильной работе держится напряжение 1.25 В. И теперь считаем теоретический диапазон выходных напряжений: 125 В (потенциометр к 0) до 250 В (потенциометр на максимальное значение).

Резистор R2 (2,2 Ома) небольшого сопротивления работает как датчик тока, ограничивая амплитуду тока на входе, а, следовательно, энергоэффективность системы. Преобразователь работает в двух циклах:

1. В первом, когда транзистор T2 (STP6NK60Z) замкнут, энергия накапливается в дросселе L1 (470uH).
2. Во втором цикле ключ будет отключен и высокое индуцированное напряжение в катушке, заряжает конденсатор C4 (MKPX2 100nF/275VAC) через диод D2 (UF4007). Светодиод препятствует разрядке конденсатора.

Печатная плата не имеет перемычек, а ее монтаж очень простой. Порядок пайки элементов, в принципе, любой, однако стоит начать с самых маленьких. Следует обратить особое внимание на качество сборки, особенно это касается делителя обратной связи. Без него выходное напряжение может вырасти до больших значений, повредив конденсатор и даже ключевой транзистор. Выходную мощность преобразователя можно увеличить, применив резистор R2 меньшего значения. При величине этого резистора на уровне 1 Ом, сила выходного тока вырастет примерно до 8 мА.