Повышающе-понижающий DC/DC преобразователь 7..14В→9В 0,5А на микросхеме MC34063

(с внешним N-канальным полевым транзистором, топология sepic)

Ниже описана схема повышающе-понижающего преобразователя. За основу преобразователя была взята хорошо известная микросхема MC34063 (её аналоги: AP34063, KS34063 ...). Как следует из названия - описанный ниже преобразователь способен как повышать, так и понижать входное напряжение, в зависимости от его величины, выдавая при этом на выходе стабильные 9В. Данный преобразователь при входном напряжении 7..14В выдаёт на выходе стабильные 9В при токе нагрузки до 0,5А.

Построен преобразователь по топологии sepic, которая обеспечивает меньшие по сравнению с топологией boost пульсации тока и кроме этого, позволяет получить выходное напряжение как больше входного, так и меньше входного. В качестве силового ключа используется n-канальный MOSFET как наиболее экономичное с точки зрения КПД решение. У этих транзисторов минимальное сопротивление в открытом состоянии и как следствие - минимальный нагрев (минимальная рассеиваемая мощность).

Поскольку микросхемы серии 34063 не приспособлены для управления полевыми транзисторами, то лучше применять их совместно со специальными драйверами (например, c драйвером верхнего плеча полумоста IR2117, как вот здесь) - это позволит получить более крутые фронты при открытии и закрытии силового ключа. Однако, при отсутствии микросхем драйверов, можно вместо них использовать "альтернативу для бедных": биполярный pnp-транзистор с диодом и резистором (в данном случае можно, поскольку исток полевика подключен к общему проводу). При включении MOSFET затвор заряжается через диод, биполярный транзистор при этом закрыт, а при отключении MOSFET биполярный транзистор открывается и затвор разряжается через него.

Схема:

Схема преобразователя sepic

L1, L2 - катушки индуктивности по 90 мкГн (можно взять в старых, сломанных CRT-мониторах, они там как раз парами стоят, или намотать толстым проводом на кольцах с материнок)

С1 - входной фильтр, электролит 1000 мкФ/16В

С2 - керамика на 22 мкФ (можно взять с плат сломанных винчестеров, там обычно стоят толстые керамические кондёры на 10 мкФ и на 22 мкФ)

С3 - выходной фильтр, электролит 330 мкФ/25В

С4, R4 - снаббер, номиналы 2,7 нФ, 4,7 Ом, соответственно. Во многих случаях без него вообще можно обойтись. Номиналы элементов снаббера сильно зависят от конкретной разводки. Расчёт проводят экспериментально, уже после изготовления платы.

С5 - фильтр по питанию микрухи, керамика на 0,1 мкФ

С6 - времязадающий конденсатор, керамика 270 пФ

D1 - мощный диод Шоттки S10S40C (с материнки)

D2 - диод Шоттки (подойдёт любой)

R1, R2 - делитель напряжения. Для выхода 9 В номиналы резисторов 20 кОм и 3,2 кОм, соответственно.

R3 - резистор 4,7 кОм

T1 - силовой транзистор MOSFET, 6035AL (с материнки)

T2 - pnp транзистор. Подойдут, например, наш КТ361, буржуйский 2PA733 или подобные.

Готовый девайс:

Фото преобразователя sepic

КПД данного устройства 70~80% , в зависимости от входного напряжения и тока нагрузки.

Скачать печатную плату (DipTrace 2.0)

P.S. В некоторых источниках написано, что можно обе катушки намотать на одном сердечнике, причём в этом случае индуктивности можно взять в два раза меньше. Сначала так и сделал, но при этом схема крайне  хре  трудно запускалась и вообще вела себя не совсем адекватно. После недолгих мучений (чего мучаться, когда есть интернет) попалась статья одного чувака, с фамилией похожей на финскую или шведскую, кажется что-то типа Верпорайен или Варпорайен (спасибо ему большое за статью и да простит он меня если я фамилию исковеркал), где проводился анализ преобразователя, построенного по топологии sepic. Так вот он утверждал, что делать две обмотки на одном сердечнике - крайне неудачная затея. И точно, сделал схему с катушками на разных сердечниках, - пашет как часы.

Методика расчёта преобразователей sepic.

radiohlam.ruпитаниеимпульсные повышающе-понижающие DC/DC преобразователи

Понравилась статья? Поделись с друзьями!

Обсудить эту статью на форуме

 
Rambler's Top100 © 2009 - Материалы сайта охраняются законом об авторском праве