MC34063 DC/DC轉換控製電路測試方法概述

• 來源：hth体育官网登录 更新時間：2021-05-07 09:11:45點擊：6次

• 
  

  MC34063 DC/DC轉換控製電路測試方法概述

  
  

  
  

  本文來源：21ic電子網

  
  

  1、MC34063電路簡介

  
  

  MC34063電路由具有溫度自動補償(chang) 功能的基準電壓發生器、比較器、占空比可控的振蕩器，R-S觸發器和大電流輸出開關(guan) 電路等組成。該器件可用於(yu) 升壓變換器、降壓變換器、反向器的控製核心，由它構成的DC/DC變換器使用簡單可靠，僅(jin) 用少量的外部元器件。

  
  

  主要特性：輸入電壓範圍為(wei) 2.5~40 V,輸出電壓可調範圍為(wei) 1.25~40 V,輸出電流可達1.5 A,工作頻率最高可達180 kHz,低靜態電流，短路電流限製，可實現升壓或降壓電源變換器。

  
  

  基本結構及引腳功能如圖1:Pin1:開關(guan) 管T1集電極引出端;Pin2:開關(guan) 管T1發射極引出端;Pin3:定時電容CT接線端，調節CT可使工作頻率在100~100 kHz範圍內(nei) 變化;Pin4:電源地;Pin5:

  
  

  電壓比較器反相輸入端，同時也是輸出電壓取樣端， 使用時應外接兩(liang) 個(ge) 精度不低於(yu) 1%的精密電阻;Pin6:電源端; Pin7:負載峰值電流(Ipk)取樣端;6、7腳之間電壓超過300 mV時，芯片將啟動內(nei) 部過流保護功能;Pin8:驅動管T2集電極引出端。

  
  

  

  
  

  工作原理：振蕩器通過恒流源對外接在CT管腳(3腳)上的定時電容不斷地充電和放電，以產(chan) 生振蕩波形。充電和放電電流都是恒定的，所以振蕩頻率僅(jin) 取決(jue) 於(yu) 外接定時電容的容量。與(yu) 門的C輸入端在振蕩器對外充電時為(wei) 高電平;D輸入端在比較器的輸入電平低於(yu) 閾值電平時為(wei) 高電平。當C和D輸入端都變成高電平時，觸發器被置為(wei) 高電平，輸出開關(guan) 管導通。反之，當振蕩器在放電期間，C輸入端為(wei) 低電平，觸發器被複位，使得輸出開關(guan) 管處於(yu) 關(guan) 閉狀態。電流限製檢測端Pin7通過檢測連接在VCC和Pin7之間電阻上的壓降來完成功能。當檢測到電阻上的電壓降接近超過300 mV時，電流限製電路開始工作。這時通過CT管腳(Pin3)對定時電容進行快速充電，以減少充電時間和輸出開關(guan) 管的導通時間，結果是使得輸出開關(guan) 管的關(guan) 閉時間延長。

  
  

  2、MC34063電路電參數測試說明

  
  

  對該電路的測試包含有振蕩器部分、輸出開關(guan) 部分、比較器部分和器件總體(ti) ，以及升壓等應用部分進行測試。下麵就各部分主要參數的測試方法做說明。

  
  

  2.1、振蕩器部分

  
  

  對振蕩器部分參數的測試包括振蕩器頻率(fosc)、 充電電流(Ichg)、放電電流(Idischg)、放電充電電流比(Idischg/Ichg)、電流限製檢測電壓(Vipk);按測試條件施加電壓，輸入定時電容會(hui) 產(chan) 生如圖2的充放電三角波形，據此波形可知振蕩器頻率，根據公式I=C×ΔV/Δt,可計算出其充放電電流，置VCC=Vpin7=5 V,由圖2可知，定時電容充電過程明顯大於(yu) 放電過程，往下微調VPin7電壓，直到電流限製電路開始工作，這時通過CT管腳(Pin3)對定時電容進行快速充電，以減少充電時間和輸出開關(guan) 管的導通時間，結果使得放電時間和輸出開關(guan) 管的關(guan) 閉時間延長，當充電時間和放電時間相等時，VCC和Vpin7的壓差即為(wei) 電流限製檢測電壓Vipk.

  
  

  

  
  

  如圖2的充放電三角波形，據此波形可知振蕩器頻率，根據公式I=C×ΔV/Δt,可計算出其充放電電流，置VCC=Vpin7=5 V,由圖2可知，定時電容充電過程明顯大於(yu) 放電過程，往下微調VPin7電壓，直到電流限製電路開始工作，這時通過CT管腳(Pin3)對定時電容進行快速充電，以減少充電時間和輸出開關(guan) 管的導通時間，結果使得放電時間和輸出開關(guan) 管的關(guan) 閉時間延長，當充電時間和放電時間相等時，VCC和Vpin7的壓差即為(wei) 電流限製檢測電壓Vipk.

  
  

  2.2、輸出開關(guan) 部分

  
  

  為(wei) 了滿足開關(guan) 峰值電流1.5 A的要求，通常采用達林頓接法。由Pin5到T1管的CE兩(liang) 極輸出，涉及振蕩器、與(yu) 門、R-S觸發器，如果要T1管處於(yu) 導通狀態，振蕩器輸出信號就必須保持在邏輯1的狀態，圖3為(wei) 達林頓兩(liang) 種接法的典型值。

  
  

  

  
  

  2.3、比較器部分

  
  

  當Pin5輸入電壓低於(yu) 內(nei) 部Vref時，Pin2會(hui) 輸出24~42 kHz的方波，VOL=0 V,VOH為(wei) VCC/2; Pin5輸入電壓高於(yu) 內(nei) 部Vref時，Pin2輸出為(wei) 0 V.由此得出Vref值即為(wei) Vth.本測試連同振蕩器充放電頻率一同檢測完畢。Vth電參數表製定規格為(wei) 1.21~1.29 V(工作溫度為(wei) 0~70 ℃)，量產(chan) 測試通常為(wei) 常溫，考慮到測試中的誤差，可以將其規格定為(wei) 1.225~1.275 V.

  
  

  3、用MC34063搭建升壓電路的測試研究

  
  

  DC/DC轉換器為(wei) 轉變輸入電壓後有效輸出固定電壓的電壓轉換器。其通常分為(wei) 三類：升壓型DC/DC轉換器、降壓型DC/DC轉換器以及反向型DC/DC轉換器。下麵就以MC34063構成的升壓電路的測試方法進行介紹。

  
  

  3.1、升壓電路工作原理

  
  

  MC34063組成的升壓電路原理如圖4,當芯片內(nei) 開關(guan) 管T1導通時，輸入電壓Vin經取樣電阻RSC、電感L、Pin1和Pin2接地，此時電感L開始存儲(chu) 能量，而由CO對負載提供能量。當T1斷開時，輸入電壓Vin和電感L同時通過二極管1N5819給輸出負載和電容CO提供能量。電感L在釋放能量期間，由於(yu) 其兩(liang) 端的電動勢極性與(yu) 輸入電壓Vin極性相同，相當於(yu) 兩(liang) 個(ge) 電源串聯，且CO儲(chu) 存來自電感L的電流，經多個(ge) 開關(guan) 周期以後(圖5)，輸出電容CO的電壓升高，結果使得輸出電壓Vout高於(yu) 輸入電壓Vin.開關(guan) 管導通與(yu) 關(guan) 斷的頻率也是振蕩器部分OSC的工作頻率。隻要此頻率相對於(yu) 輸出負載的時間常數足夠高，輸出負載上便可獲得連續的直流電壓。輸出的電壓由分壓器R1和R2分壓後輸入比較器，並與(yu) 基準電壓一起去控製脈衝(chong) 寬度，由此而獲得所需要的電壓，即Vout=Vref×(R1/R2+1)。

  
  

  

  
  

  

  
  

  3.2、測試方法及結果

  
  

  該升壓電路測試參數見表1,線性調整率為(wei) 在規定的條件下，當輸入電壓Vin從(cong) 8 V變化到16 V時，所引起的輸出電壓Vout的相對變化量;負載調整率為(wei) 在規定的條件下，調整輸出負載的大小，使輸出電流IO從(cong) 75 mA變化到175 mA時，所引起的輸出電壓Vout的相對變化量;輸出紋波為(wei) 在規定的條件下，調整輸出負載的大小，使輸出電流IO=175 mA,用示波器讀出輸出電壓Vout中所包含的交流分量峰-峰值，應注意外界幹擾對紋波測量的影響，可以使示波器接地端與(yu) MC34063地端之間的接地線盡可能短，一般不超過10 cm,或者采用外電路補償(chang) 的等效辦法;效率即輸出功率與(yu) 輸入功率的百分比。

  
  

  

  
  

  該升壓電路未外接大功率達林頓結構開關(guan) 管，主要用於(yu) 輸出電流較小的場合，工作電流可達幾十毫安至幾百毫安，測試結果表明，其輸出穩定度高，轉換效率可達80%以上。

  
  

  3.3、搭建該電路的注意事項

  
  

  設計該測試電路需要特別注意的地方(見圖4)：首先，在PCB板布局上，CI和CO應盡可能靠近被測電路，這樣可以減小影響Vin和Vout紋波的銅跡線電阻。盡量減小連接電感L和輸出二極管1N5819的跡線長度，這樣能減小功耗並提高效率。輸出反饋電阻R2遠離電感L可以將噪聲影響降至最小。其次，電容的選擇上，由於(yu) 該升壓電路的輸入為(wei) 三角形電壓波形，因此要求輸入電容CI必須減小輸入紋波和噪聲。紋波的大小與(yu) 輸入電容值的大小成反比，電容值越大，紋波越小。如果輸出負載變化很小，並且輸出電流小，使用小容量輸入電容也很安全。如果被測電路的輸入電壓與(yu) 源輸出相差很小，也可選小體(ti) 積電容。如果要求電路對輸入電壓源紋波幹擾很小，就可能需要大容量電容，並(或)減小等效串聯電阻。輸出電容CO的選擇決(jue) 定於(yu) 輸出電壓紋波。在大多數場合，要使用等效串聯電阻值低的電容，如陶瓷和聚合物電解電容。否則，就需要仔細查看被測電路頻率補償(chang) ，並且在輸出電路端可能需要另加一額外電容。第三，因為(wei) 電感L的大小影響輸入和輸出紋波電壓和電流，所以電感的選擇也是設計的關(guan) 鍵。等效串聯電阻值低的電感，其轉換效率最佳。要使電感飽和電流額定值大於(yu) 電路的穩態電感電流峰值。最後，要選擇快速肖特基整流二極管(如1N5819)。與(yu) 普通二極管相比，肖特基二極管功耗低且開關(guan) 頻率高。肖特基二極管平均電壓額定值應大於(yu) 電路最大輸出電壓。

  
  

  4、結束語

  
  

  以上從(cong) MC34063電路的結構及工作原理的角度，對其基本電參數及其升壓電路的測試方法做了說明，為(wei) 業(ye) 界同行測試該類DC/DC電路提供一定參考，也可基於(yu) 此類電路的測試原理進行相關(guan) 測試平台及測試程序的開發。已經通過測試並通過了國家重點項目的驗收。

  
  

  
  

  ---

  聲明：本網站原創內(nei) 容，如需轉載，請注明出處；本網站轉載的內(nei) 容（文章、圖片、視頻）等資料版權歸原網站所有。如我們(men) 采用了您不宜公開的文章或圖片，未能及時和您確認，避免給雙方造成不必要的經濟損失，請電郵聯係我們(men) ，以便迅速采取適當處理措施；郵箱：limeijun@transql.com