Der MC34063 ist ein bekannter Chip-Spannungsregler, der zum Erstellen von Schaltnetzteilen verwendet werden kann. In einigen Fällen kann es jedoch erforderlich sein, einen zusätzlichen Transistor zu verwenden, um die Ausgangsleistung zu erhöhen. In diesem Artikel werden wir die Grundprinzipien der Berechnung des mc34063 mit einem externen Transistor untersuchen und Beispiele für Schaltkreise für verschiedene Aufgaben bereitstellen.
Der MC34063-Chip verfügt über integrierte Schlüssel und einen Spannungsregler, wodurch er für eine Vielzahl von Anwendungen sehr praktisch ist. Die Leistung, die der MC34063-Chip liefern kann, ist jedoch begrenzt. Wenn daher eine hohe Ausgangsleistung erforderlich ist, kann ein externer Transistor erforderlich sein, um die Leistung zu erhöhen.
Die Leistung, die der MC34063-Chip liefern kann, wird durch seinen internen Transistor bestimmt. Bei Verwendung eines externen Transistors kann die Leistung des Ausgangssignals jedoch erheblich erhöht werden, ohne die Funktionsweise des Chips zu verändern.
Die Berechnung des mc34063 mit einem externen Transistor basiert auf dem Wissen über Feld- und Bipolartransistoren sowie deren Parametern. Wenn ein externer Transistor richtig berechnet und angeschlossen wird, kann eine signifikante Erhöhung der Ausgangsleistung erzielt werden. In diesem Artikel betrachten wir die Schaltung des Anschlusses eines externen Transistors an den MC34063-Chip und führen Berechnungen durch, um die erforderlichen Parameter des Transistors zu bestimmen.
Grundlagen der Arbeit des mc34063 mit einem externen Transistor
Um mit einem externen Transistor zu arbeiten, muss die Schaltung MC34063 im Transistorstromsteuermodus (current-mode control) konfiguriert werden. In diesem Modus passt die Schaltung den Ausgangsstrom des Transistors an, um eine stabile Ausgangsspannung zu gewährleisten.
Dazu muss der externe Transistor korrekt an die MC34063-Schaltung angeschlossen werden. Der Kollektor des Transistors ist mit dem Ausgang der Schaltung (OUT) verbunden, die Basis ist mit dem PIN des Steuerstromausgangs (CS) verbunden und der Emitter ist mit der Erde verbunden.
Das Grundprinzip der Arbeit ist wie folgt: wenn der Transistor eingeschaltet wird, beginnt der Strom durch den Emitter und die Basis des Transistors zu fließen. Dieser Strom erzeugt einen Spannungsabfall am Feedback-Widerstand (Rfb), der es der MC34063-Schaltung ermöglicht, den Strom durch den Transistor zu bestimmen und anzupassen, um eine voreingestellte Ausgangsspannung beizubehalten.
Wenn der Transistor eingeschaltet ist, behält die MC34063-Schaltung einen konstanten Strom durch die Basis des Transistors bei, indem sie die Impulsbreite des Steuersignals am CS-Pin ändert. Dies ermöglicht die Steuerung des Ausgangsstroms des Transistors und die Anpassung der Ausgangsspannung an das Rückkopplungssignal.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Arbeit mit einem externen Transistor die korrekte Auswahl der Komponenten und die Konfiguration der Schaltungsparameter erfordert. Es ist notwendig, die Eigenschaften des Transistors, seine maximalen Ströme und Spannungen zu berücksichtigen und die geeigneten Werte für Widerstände und Kapazitäten auszuwählen.
Ein Beispiel für eine Schaltung mit einem MC34063 und einem externen Transistor finden Sie in der Dokumentation zu dieser integrierten Schaltung. Dort finden Sie Anschlusspläne und Empfehlungen für die Berechnung der Komponenten.
Abschließend ermöglicht die Arbeit des MC34063 mit einem externen Transistor, große Ströme zu steuern und stabile Ausgangsspannungen zu erzeugen. Die richtige Verbindung und Konfiguration des Schemas ermöglicht es Ihnen, die erforderlichen Eigenschaften und Effizienz zu erhalten.
Berechnungsschema mc34063 mit externem Transistor
Um den mc34063 mit einem externen Transistor zu verwenden, müssen Sie die folgenden Schritte ausführen:
Schritt 1: Bestimmen Sie die erforderlichen Parameter Ihres Stromkreises, wie Eingangs- und Ausgangsspannung, Laststrom und Schaltfrequenz.
Schritt 2: Wählen Sie die entsprechenden Komponentenwerte aus, um den mc34063 im gewünschten Modus zu betreiben.
Schritt 3: Schließen Sie einen externen Transistor an den Pin des SW mc34063 an. Stellen Sie sicher, dass der Basisstrom des Transistors den empfohlenen Wert des mc34063 nicht überschreitet.
Schritt 4: Berechnen Sie die Komponentenwerte R1, R2, C1 und C2 entsprechend den erforderlichen Parametern Ihres Stromkreises.
Schritt 5: Schließen Sie die Eingangsspannung an den Vin-Pin des mc34063 und die Ausgangsspannung an den Vout-Pin an.
Als Ergebnis werden alle Komponenten mit dem mc34063 zusammenarbeiten, um eine stabile Ausgangsspannung und einen stabilen Strom für Ihre Last zu gewährleisten.
Ein Beispiel:
Angenommen, Sie müssen eine Stromversorgung mit einer Eingangsspannung von 12 V und einer Ausgangsspannung von 5 V für eine Last mit einem Strom von bis zu 500 mA erstellen. Die Schaltfrequenz beträgt 100 kHz.
Führen Sie Berechnungen durch, um die Komponenten auszuwählen und die erforderlichen Parameter für den Betrieb des mc34063 mit einem externen Transistor zu bestimmen.
Berechnungsergebnis:
- R1: Wählen Sie einen geeigneten Wert (z. B. 10KΩ)
- R2: Berechnen Sie den gewünschten Wert anhand der Formel R2 = (Vout / (1.25 V)) * R1
- C1: Wählen Sie einen geeigneten Wert (z. B. 10 UF)
- C2: berechnen Sie den gewünschten Wert anhand der Formel C2 = (2 * Iout) / (f * (Vout - (Vin * (1 - D))))
- Wählen Sie einen geeigneten Transistor aufgrund seines maximalen Stroms und seiner Leistung aus.
Nach der Berechnung und Auswahl der Komponenten können Sie einen mc34063-Berechnungsschema mit einem externen Transistor erstellen und Ihren Stromkreis starten.
Anwendungsbeispiele für mc34063 mit externem Transistor
1. Gleichstrom-DC-Wandler (DC-DC)
Der MC34063 kann verwendet werden, um einen DC-zu-DC-Wandler mit einem externen Transistor zu erzeugen. Die Eingangsspannung wird an den VIN-Pin angelegt und die Ausgangsspannung wird an den VOUT-Pin erhalten. Die Berechnung der Parameter und die Auswahl der entsprechenden Komponenten, einschließlich des externen Transistors, erfolgt entsprechend den erforderlichen Parametern.
2. Steuerstromtreiber
Der MC34063 kann als Steuerstromtreiber zur Steuerung eines Transistors verwendet werden, z. B. in einer Leistungsschlüsselschaltung. Diese Anwendung wird aktiv in einer Vielzahl von elektronischen Geräten verwendet, einschließlich Stromversorgungen, Rückleuchten und anderen.
3. Schaltnetzteil
Der MC34063 kann verwendet werden, um eine gepulste Stromversorgung über einen externen Transistor zu erzeugen. Dies ermöglicht eine stabile und einstellbare Ausgangsspannung, wodurch Energieverluste reduziert und die Systemeffizienz verbessert wird.
Die obigen Beispiele sind nur ein kleiner Teil der vielen Anwendungsmöglichkeiten des mc34063 mit einem externen Transistor. Für die korrekte Berechnung und Auswahl der Komponenten müssen von Fall zu Fall die erforderlichen Parameter und Merkmale des Systems berücksichtigt werden.
Vorteile der Verwendung des mc34063 mit einem externen Transistor
- Leistungssteigerung: Bei Verwendung eines externen Transistors kann der mc34063 mit einer höheren Leistung arbeiten als bei Verwendung eines integrierten Transistors. Dies ermöglicht den Anschluss von leistungsfähigeren Lasten und erhöht die Gesamteffizienz des Messumformers.
- Erweiterter Strombereich: Durch das Hinzufügen eines externen Transistors kann der Betriebsstrombereich des mc34063 erweitert werden. Dies ist besonders nützlich, wenn Sie mit hohen Belastungen arbeiten oder in Anwendungen mit Leistungsanforderungen eingesetzt werden.
- Verbesserte Wärmeableitung: Ein externer Transistor kann an einem Kühlkörper montiert werden, um die Wärmeableitung zu verbessern. Dies ermöglicht es dem Wandler, bei hohen Strömen oder unter belasteten Bedingungen stabiler und zuverlässiger zu arbeiten.
- Mehr Flexibilität: Mit einem externen Transistor können Sie die Parameter des Umrichters wie den Verstärkungsstrom und die Schaltfrequenz entsprechend den Anforderungen einer bestimmten Anwendung anpassen.
Insgesamt bietet das Hinzufügen eines externen Transistors zum mc34063 mehr Funktionen und Flexibilität bei der Konstruktion und Verwendung von gepulsten Spannungswandlern.
Einschränkungen und Nachteile bei der Verwendung des mc34063 mit einem externen Transistor
1. Strombegrenzung
Eine der Haupteinschränkungen bei der Verwendung des mc34063 mit einem externen Transistor ist die Begrenzung des maximalen Stroms, der durch den Transistor fließen kann. Ein externer Transistor muss unter Berücksichtigung dieser Beschränkung ausgewählt werden, um seinen Wert nicht zu überschreiten. Bei der Auswahl eines Transistors muss nicht nur der maximale Strom berücksichtigt werden, sondern auch eine ausreichende Kühlung gewährleistet werden, um eine Überhitzung zu vermeiden.
2. Spannungsbegrenzung
Die zweite Einschränkung ist die maximale Spannung, die an einem externen Transistor verschoben werden kann. Wenn diese Spannung den zulässigen Wert überschreitet, kann der Transistor überhitzen oder sogar ausfallen. Daher ist es notwendig, einen Transistor mit einer ausreichend großen Durchbruchspannung zu wählen oder zusätzliche Schutzmaßnahmen anzuwenden, z. B. die Verwendung einer Zenerdiode.
3. Leistungsverluste
Die Verwendung eines externen Transistors in einer Schaltung mit dem mc34063 kann zu zusätzlichen Leistungsverlusten führen. Dies ist auf den Schaltprozess zurückzuführen, bei dem der Transistor geöffnet und geschlossen wird. Während der Umschaltung treten Transienten auf, die zu Leistungsverlusten im Transistor führen. Diese Verluste müssen bei der Berechnung des Kühlsystems und der Auswahl des Transistors berücksichtigt werden.
4. Die Komplexität der Einrichtung und des Designs
Die Anwendung des mc34063 mit einem externen Transistor erfordert ein gewisses Wissen und Erfahrung in der Konfiguration und Konstruktion. Die Berechnung und Auswahl der Komponenten muss unter Berücksichtigung der Parameter und Beschränkungen des Transistors sowie der erforderlichen Ausgangsstrom- und Spannungsparameter erfolgen. Außerdem muss sichergestellt werden, dass die Komponenten ordnungsgemäß angeschlossen und angeschlossen sind.
5. Möglichkeit von Störungen
Ein externer Transistor in einer Schaltung mit dem mc34063 kann zu Störungen führen. Während der Transistorumschaltung treten Transienten auf, die Störungen in der Schaltung verursachen können. Zusätzliche Schutz- und Signalfilterung kann erforderlich sein, um diese Störungen zu beseitigen.
Trotz der Einschränkungen und Nachteile kann die Verwendung des mc34063 mit einem externen Transistor in einer Vielzahl von elektronischen Geräten nützlich sein, bei denen Spannung und Strom angepasst werden müssen.
