Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Темы » Советы » Импульсный стабилизатор напряжения на микросхеме МС34063

    Импульсный стабилизатор напряжения на микросхеме МС34063

    Приветствую, радиолюбители-самоделкины!

    Импульсный стабилизатор напряжения на микросхеме МС34063


    Многие люди, далёкие от электроники, считают, что все приборы питаются от обычного сетевого напряжения 220В - это логично, ведь чтобы включить устройство, мы втыкаем штекер в розетку, а не куда-либо ещё. Но на самом деле, электронные схемы, как правило, питаются от низкого напряжения, обычно в диапазоне 3,3 - 12В, а вот исполнительные устройства, какие-либо лампочки, насосы, ТЭНы, любая силовая электроника уже питается напрямую от 220В, а низковольтная логическая электроника при этом выступает в роли "мозгов" устройства. Создание источников питания - довольно интересная и обширная область в радиоэлектронике, ведь для преобразования высокого сетевого напряжения в низкое требуются либо специальные устройства - трансформаторы, либо целые отдельные электронные устройства - импульсные блоки питания. Кроме того, помимо задачи понижения сетевого напряжения часто встаёт вопрос о преобразовании одного низкого напряжения в другое, например, часто требуется получить из 12В, например, 3В, 5В, либо какое-то другое значение. Есть и обратная задача - как из 3 или 5В получить более высокое напряжение. Например, повышающие преобразователи используются в каждом power-bankе, там напряжение с литий-ионных аккумуляторов (оно равно 3,3-4,2В) нужно повысить до стабильных 5В, от которых уже можно зарядить телефон либо питать другие гаджеты. В случае, если постоянное напряжение нужно понизить на ум сразу приходят стабилизаторы серии 78lХХ, они могут иметь разный индекс (обозначен ХХ), соответственно и разное напряжение на выходе, например, 7805 понижает ровно до 5В, 7809 до 9 вольт, аналогично и с другими значениями. Эти микросхемы - линейные стабилизаторы, их особенностью является то, что они рассеивают на себе всю разницу напряжений между входом и выходом, а потому ощутимо нагреваются и при работе с приличными токами требуют массивных радиаторов.

    Рассмотрим пример. Допустим, имеется стабилизатор 7805, на его выходе, как видно из названия, будет 5В, на вход подаётся 15В. При этом нагрузка потребляет ток 100 мА, или 0,1А. Разница напряжений между входом и выходом стабилизатора составляет 10В, умножаем на ток в 0,1А, чтобы посчитать мощность, которая будет выделяться на корпусе микросхемы - она составляет 1Вт, и это при токе всего в 100 мА, увеличение тока в 2 раза приведёт к двукратному увеличение нагрева микросхемы. Таким образом, линейные стабилизаторы пригодны для использования только в тех случаях, когда в цепи протекают небольшие токи и микросхема не нагревается. При работе с более высокими токами а также с более высокой разницей напряжений между входом и выходом гораздо лучше подходят импульсные стабилизаторы - они бывают как повышающие, так и понижающие. К их преимуществам можно отнести довольно высокий КПД (около 70-90%), а потому они способны работать при больших токах не требуя даже небольшого радиатора. Существуют различные конфигурации импульсных стабилизаторов, они могут и повысить и понизить напряжение, выход может быть как регулируемый, так и с фиксированным напряжением. Ниже рассмотрим два варианта - понижающий стабилизатор на 5В с фиксированным напряжением на выходе и аналогичный понижающий, но с регулируемым выходов. Ниже представлена схема, на выходе которой всего 5В.



    В левой части схемы видны контакты, на которые подаётся входное напряжение, оно может лежать в диапазоне 7-40В, на данной схеме обозначено как 12В. После этого плюс питания проходит через диод - он нужен для защиты схемы от переполюсовки, ведь если случайно перепутать полярность питания на входе схемы, микросхема моментально сгорит. Здесь можно применить любой диод шоттки с током 1-2А и на напряжение как минимум 50В, а можно и вовсе его не ставить, если защита не нужна. После диода напряжение сглаживается на фильтрующем конденсаторе С1, он должен быть рассчитан на напряжение не меньше, чем питание схемы, ёмкость может быть 47-100 мкФ. После этого напряжение попадает на саму микросхему, которая и представляет собой сам стабилизатор, она называется МС34064, может выпускаться как в SMD-корпусе, так и в обычном выводном. Эта микросхема формирует прямоугольные импульсы, которые, в сочетании с индуктивностью, и позволяют понижать/повышать постоянное напряжение с высоким КПД. Как можно увидеть, ко второму выводу микросхемы подключаются пара диодов шоттки, включенные параллельно, анодами к минусу схемы. Здесь можно применить диоды ВАТ54С либо 1N5819, включать параллельно два не обязательно, достаточно и одного, этого с головой хватит для работы преобразователя с током до 500 мА. Также ко второму выводу подключается и индуктивность - довольно важный элемент схемы. Эта индуктивность должна быть рассчитана на ток как минимум 500 мА, то есть должны быть намотана не тонким проводом - можно просто купить готовую индуктивность "гантельку", а можно и намотать самому 70-90 витков медного провода на ферритовом колечке, оба варианта будут работать, так как точное соблюдение номинала индуктивности не обязательно - она может меняться в довольно широких пределах без потери работоспособности схемы. После этого к выходу стабилизированного напряжения подключается делитель из резисторов R1 и R2, средняя точка которого подключается к пятому выводу микросхемы - данная цепь образует обратную связь и позволяет задавать напряжение на выходе стабилизатора. При соблюдении данных номиналов напряжение на выходе будет равно примерно 5В, при необходимости его можно подкорректировать, подбирая номиналы R1 и R2 в небольших пределах. Конденсатор С3 служит для фильтрации помех на выходе - не стоит экономить на ёмкости этого конденсатора, ведь импульсный стабилизатор отличается от линейного не в лучшую сторону тем, что создаёт некоторые помехи по питанию. Дополнительно можно поставить параллельно электролитическому конденсатору С3 керамический либо плёночный на 100 нФ, это позволит избавиться от помех до такого уровня, что они станут совершенно не критичны. Таким образом, схема содержат лишь необходимый минимум компонентов в обвязке, а потому не представляет никакой сложности для сборки.

    Ниже представлен вариант схемы, позволяющий регулировать напряжение на выходе переменным резистором:



    Как можно заметить, схема почти не отличается от предыдущей, за исключением того, что вместо делителя R1 R2 подключен переменный резистор на 10 кОм между выходом и землёй, а его средний вывод также подключается к пятому выводу микросхемы, обеспечивая работу обратной связи. Здесь можно использовать любой переменный резистор с сопротивлением 10-47 кОм, его можно вывести с платы на проводах, либо впаять прямо на плату. Также на этой схеме можно увидеть низкоомный резистор R1 на входе схемы, он имеет сопротивление всего 0,3 Ома, что очень мало. Он необходим для ограничения бросков тока при включении схемы, чтобы ток заряда конденсаторов, подключенных к выходу стабилизатора, не вывел микросхему из строя. Данный резистор не является обязательным, но его наличие желательно в обоих вариантах схем.



    На картинке выше приведены графики, взятые из документации на микросхему МС34063, самые любопытные могут ознакомиться с её режимы работы и параметрами.



    Схема собирается на миниатюрной печатной плате, элементы используются в планарных корпусах. Вход и выход поступают на плату через три контакта, из которых "+" - входное напряжение, "-" - общая земля схемы, "5в" - выходное напряжение. Как можно заметить, такая распиновка совпадает с расположением выводов микросхем серии 78lХХ, а потому, припаяв на такую платку штырьковые выводы, ей можно заменять микросхемы 78lХХ, располагая плату вертикально. Вместо переменного резистора автор использует подстроечный многооборотный, он позволяет задавать напряжение на выходе с точностью чуть ли не до сотых вольта. Ниже представлены фотографии готовой платы.




    Таким образом, получился отличный вариант импульсного стабилизатора, который с успехом может заменить линейные стабилизаторы в тех случаях, когда ток не превышает 500-700 мА. Для повышения рабочего тока схемы её нужно модифицировать путём добавления дополнительного транзистора. Удачной сборки! Все вопросы и дополнения пишите в комментарии.

    nn_34063.rar [1,63 Mb] (скачиваний: 17)

    Источник (Source)

    Включение устройств по звуку

    Светомузыкальный инструмент своими руками

    Добавить комментарий

    6 комментариев
    ino53
    Цитата: feonor12
    когда интернет станет помойкой.

    Этому рисунку порядком лет...
    feonor12
    Korolev,
    Это происходит. Пока ещё не тотально, но массово. Ты вбиваешь в гул запрос, а тебе выводит кучу "пустышек" вроде статья, но никакой смысловой нагрузки она не несет, ответа она не даёт, как политики. Полотно картинок и бесполезного бесконечного текста. Я не могу дать оценку по времени, когда весь интернет станет таким, поэтому и сказал 1-10 лет, но это случится.
    Korolev
    feonor12,
    вспомните и опрокиньте рюмашку за меня, когда это произойдёт, а это произойдёт
    Это уже произошло! Вбиваешь в поисковик запрос, а он вываливает кучу вроде бы разных страниц, при заходе на которые натыкаешься на один и тот же материал, до запятой!!!
    feonor12
    Цитата: ino53
    Буква "Р" потерялась.

    Или буква "А". Может Королёв хотел сказать Бидон-беда!)))
    А вообще я давно говорил, что он решил сюда весь "радиоскот" скопировать, только в своей, "Бидоновской" интерпретации. И это уже, на самом деле, проблема. Ну представьте себе интрнет, наполненный статьями-копиями русскоязычных же статей. Да он уже такой, но дальше будет хуже. Одно дело перевод статей с английского, не все знают английский. Одно дело статьи по видео, не все любят получать информацию в видеоформате, предпочитают читать. Но русские статьи по русским же статьям, при чем "ухудшенные" версии...
    К чему это ведет, спросите? К тому, что скоро по любому запросу будут выводится рерайтерские статьи всяких школьников, ибо они клепают рерайт сотнями на ресурсах где платят, и у которых хороший SEO. А оригинальные, качественные статьи будут валятся на задворках гугл поиска. Частично это уже так, порой найти оригинал сложнее, чем рерайт...
    Я Вам зуб даю, настанет время, может через год, пять или десять, когда интернет станет помойкой. Когда в нем невозможно будет найти реально нужную тебе информацию, только ссылки на сайты-помойки. И тогда поисковые системы жестко пересмотрят свой подход к SEO и всем атрибутам уникальности. И тогда сайты пересмотрят свои стандарты, потому, что условия им диктуют поисковые системы. "Вангую", вспомните и опрокиньте рюмашку за меня, когда это произойдёт, а это произойдёт.
    ino53
    Цитата: Korolev
    Бидон- бед!

    Буква "Р" потерялась... smile Потихоньку сайт "Радиоскот" переползает сюда. А когда он кончится, какой следующий? xaxa "Радиокот" явно не подходит...
    Korolev
    Многие люди, далёкие от электроники, считают, что все приборы питаются от обычного сетевого напряжения 220В - это логично
    Охренеть как логично! Моя бабушка ни читать ни писать не умела, и весьма далёкая от электроники, но хорошо знала что такое батарейка "села"! xaxa
    линейные стабилизаторы пригодны для использования только в тех случаях, когда в цепи протекают небольшие токи и микросхема не нагревается ... импульсные стабилизаторы ... способны работать при больших токах не требуя даже небольшого радиатора.
    Бидон- бед!

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Опрос
    А Вы знаете, что на сайте оплачиваются отчеты о создании самоделок?

    Последние комментарии

    Все комментарии