Mūsdienās ir parādījušies daudzi mikroshēmu LED strāvas stabilizatori, taču tie visi, kā likums, ir diezgan dārgi. Un tā kā šādu stabilizatoru nepieciešamība izplatības dēļ jaudīgas gaismas diodes lieli, tad jāmeklē varianti tiem, stabilizatori un lētāki.

Šeit mēs piedāvājam citu stabilizatora versiju, kuras pamatā ir parastā un lētā MC34063 atslēgas stabilizatora mikroshēma. Piedāvātā versija atšķiras no jau zināmajām šīs mikroshēmas stabilizatora shēmām ar nedaudz nestandarta iekļaušanu, kas ļauj palielināt darba frekvenci un nodrošināt stabilitāti pat pie zemām induktora induktivitātes un izejas kondensatora kapacitātes vērtībām.

Mikroshēmas īpašības - PWM vai PWM?

Mikroshēmas īpatnība ir tā, ka tā ir gan PWM, gan relejs! Turklāt jūs pats varat izvēlēties, kas tas būs.

Dokumentā AN920-D, kurā šī mikroshēma aprakstīta sīkāk, teikts aptuveni sekojošais (skat. mikroshēmas funkcionālo shēmu 2. att.).

Uzlādējot laika kondensatoru, vienā loģiskā elementa “AND” ieejā, kas kontrolē sprūda, tiek iestatīts loģiskais. Ja stabilizatora izejas spriegums ir zemāks par nominālo (pie ieejas ar sliekšņa spriegumu 1,25 V), tad loģiskais tiek iestatīts arī tā paša elementa otrajā ieejā. Šajā gadījumā elementa izejā un trigera ieejā “S” tiek iestatīta arī loģiskā vienība, tā tiek iestatīta (aktīvais līmenis ieejā “S” ir loģisks 1) un izejā “Q” ” parādās loģisks, atverot taustiņu tranzistorus.

Kad spriegums uz frekvences iestatīšanas kondensatora sasniedz augšējo slieksni, tas sāk izlādēties, un loģiskā elementa “UN” pirmajā ieejā parādās loģiska nulle. Tas pats līmenis tiek piegādāts arī sprūda atiestatīšanas ieejai (aktīvais līmenis pie “R” ieejas ir loģiski 0) un atiestata to. Sprūda izejā “Q” parādās loģiska nulle, un atslēgas tranzistori aizveras.
Pēc tam cikls atkārtojas.

Funkcionālā diagramma parāda, ka šis apraksts attiecas tikai uz strāvas komparatoru, kas ir funkcionāli savienots ar galveno oscilatoru (vadāms ar mikroshēmas 7. ieeju). Bet sprieguma komparatora izvadei (ko kontrolē ieeja 5) nav šādu “privilēģiju”.

Izrādās, ka katrā ciklā strāvas salīdzinātājs var gan atvērt atslēgas tranzistorus, gan aizvērt tos, ja, protams, sprieguma komparators to atļauj. Bet pats sprieguma salīdzinātājs var izsniegt tikai atvēršanas atļauju vai aizliegumu, ko var apstrādāt tikai nākamajā ciklā.

No tā izriet, ka, ja jūs īssavienojat strāvas salīdzinātāja ieeju (6. un 7. tapas) un kontrolējat tikai sprieguma komparatoru (5. kontakts), tad tas atver atslēgas tranzistorus un paliek atvērti līdz kondensatora uzlādes cikla beigām. , pat ja spriegums pie salīdzinājuma ieejas pārsniedz slieksni. Un tikai tad, kad kondensators sāk izlādēties, ģenerators aizvērs tranzistorus. Šajā režīmā slodzei piegādāto jaudu var dozēt tikai ar galvenā oscilatora frekvenci, jo galvenie tranzistori, lai arī tie ir piespiedu kārtā aizvērti, ir tikai 0,3–0,5 μs pie jebkuras frekvences vērtības. Un šis režīms ir vairāk līdzīgs PFM - impulsu frekvences modulācijai, kas pieder pie releja regulēšanas veida.

Ja, gluži pretēji, jūs īssavienojat sprieguma salīdzinājuma ieeju korpusā, izslēdzot to no darbības, un kontrolējat tikai strāvas salīdzinājuma ieeju (7. kontakts), tad galvenos tranzistorus atvērs galvenais oscilators. un slēgts pēc pašreizējā salīdzinājuma komandas katrā ciklā! Tas ir, ja nav slodzes, kad strāvas salīdzinājums nedarbojas, tranzistori atveras uz ilgu laiku un aizveras uz īsu laiku. Pārslogojot, gluži pretēji, tie atveras un nekavējoties aizveras uz ilgu laiku pēc pašreizējā salīdzinājuma komandas. Pie dažām vidējām slodzes strāvas vērtībām slēdžus atver ģenerators, un pēc kāda laika, pēc strāvas salīdzinājuma iedarbināšanas, tie tiek aizvērti. Tādējādi šajā režīmā slodzes jaudu regulē tranzistoru atvērtā stāvokļa ilgums - tas ir, pilns PWM.

Var apgalvot, ka tas nav PWM, jo šajā režīmā frekvence nepaliek nemainīga, bet mainās - tā samazinās, palielinoties darba spriegumam. Bet ar pastāvīgu barošanas spriegumu frekvence paliek nemainīga, un slodzes strāva tiek stabilizēta, tikai mainot impulsa ilgumu. Tāpēc mēs varam pieņemt, ka tas ir pilnvērtīgs PWM. Un darba frekvences izmaiņas, mainoties barošanas spriegumam, ir izskaidrojamas ar strāvas salīdzinājuma tiešu savienojumu ar galveno oscilatoru.

Lietojot abus salīdzinātājus vienlaikus (in klasiskā shēma) viss darbojas tieši tāpat, un atslēgas režīms jeb PWM tiek ieslēgts atkarībā no tā, kurš salīdzinājums šobrīd darbojas: ja ir pārspriegums - galvenais (PWM), un kad ir strāvas pārslodze - PWM. .

Jūs varat pilnībā izslēgt sprieguma salīdzinātāju no darbības, saīsinot mikroshēmas 5. tapu ar korpusu, kā arī stabilizēt spriegumu, izmantojot PWM, uzstādot papildu tranzistoru. Šī opcija ir parādīta 1. att.

1. att

Sprieguma stabilizācija šajā ķēdē tiek veikta, mainot spriegumu strāvas salīdzinājuma ieejā. Atsauces spriegums ir vārtu sliekšņa spriegums lauka efekta tranzistors VT1. Stabilizatora izejas spriegums ir proporcionāls tranzistora sliekšņa sprieguma un rezistīvā dalītāja Rd1, Rd2 dalījuma koeficienta reizinājumam, un to aprēķina pēc formulas:

Uout=Up(1+Rd2/Rd1), kur

Uz augšu – sliekšņa spriegums VT1 (1,7…2V).

Strāvas stabilizācija joprojām ir atkarīga no rezistora R2 pretestības.

Pašreizējā stabilizatora darbības princips.

MC34063 mikroshēmai ir divas ieejas, kuras var izmantot strāvas stabilizēšanai.

Vienai ieejai ir sliekšņa spriegums 1,25 V (5. kontakts ms), kas nav izdevīgi diezgan jaudīgām gaismas diodēm jaudas zudumu dēļ. Piemēram, pie strāvas 700mA (3W LED) strāvas sensora rezistoram ir zudumi 1,25*0,7A=0,875W. Šī iemesla dēļ pārveidotāja teorētiskā efektivitāte nevar būt augstāka par 3W/(3W+0.875W)=77%. Īstais ir 60%...70%, kas ir pielīdzināms lineārajiem stabilizatoriem vai vienkārši strāvu ierobežojošiem rezistoriem.

Otrajai mikroshēmas ieejai ir sliekšņa spriegums 0,3 V (7. kontaktdakša ms), un tā ir paredzēta, lai aizsargātu iebūvēto tranzistoru no pārslodzes.
Parasti šī mikroshēma tiek izmantota šādi: ieeja ar slieksni 1,25 V - lai stabilizētu spriegumu vai strāvu, un ieeja ar slieksni 0,3 V - lai aizsargātu mikroshēmu no pārslodzes.
Dažreiz tiek uzstādīts papildu op-amp, lai pastiprinātu spriegumu no strāvas sensora, taču mēs šo iespēju neapsvērsim, jo ​​tiek zaudēta ķēdes pievilcīgā vienkāršība un palielinātas stabilizatora izmaksas. Būs vieglāk paņemt citu mikroshēmu...

Šajā opcijā ir ierosināts izmantot ieeju ar sliekšņa spriegumu 0,3 V, lai stabilizētu strāvu, un vienkārši izslēgt otru ar spriegumu 1,25 V.

Shēma izrādās ļoti vienkārša. Uztveres ērtībai ir parādītas pašas mikroshēmas funkcionālās vienības (2. att.).

2. att

Ķēdes elementu mērķis un izvēle.

Diode D ar droseles L— jebkura impulsa stabilizatora elementus aprēķina attiecīgi vajadzīgajai slodzes strāvai un induktora strāvas nepārtrauktajam režīmam.

Kondensatori Ces un Co– bloķēšana pie ieejas un izejas. Izejas kondensators Co būtībā nav nepieciešams nelielu slodzes strāvas viļņu dēļ, it īpaši pie lielām induktora induktivitātes vērtībām, tāpēc tas tiek uzzīmēts kā punktēta līnija un var nebūt reālajā ķēdē.

Kondensators CT– frekvences iestatīšana. Tas arī nav fundamentāli nepieciešams elements, tāpēc tas tiek parādīts ar punktētu līniju.

Mikroshēmas datu lapās norādīta maksimālā darba frekvence 100 KHz, tabulas parametri parāda vidējo vērtību 33 KHz, bet grafiki parāda slēdža atvērtā un aizvērtā stāvokļa ilguma atkarību no frekvences kapacitātes. iestatīšanas kondensators parāda minimālās vērtības attiecīgi 2 μs un 0,3 μs (ar kapacitāti 10 pF).
Izrādās, ja ņemam pēdējās vērtības, tad periods ir 2μs+0.3μs=2.3μs, un tā ir frekvence 435KHz.

Ja ņemam vērā mikroshēmas darbības principu - sprūda, ko iestata galvenā oscilatora impulss un atiestata strāvas komparators, izrādās, ka šī ms ir loģiska, un loģikai ir darbības frekvence vismaz vairāki MHz. Izrādās, ka veiktspēju ierobežos tikai atslēgas tranzistora ātruma raksturlielumi. Un, ja tas nedarbotos ar frekvenci 400 KHz, tad frontes ar impulsu samazināšanos aizkavētos un efektivitāte būtu ļoti zema dinamisko zudumu dēļ. Taču prakse ir parādījusi, ka dažādu ražotāju mikroshēmas ieslēdzas labi un darbojas vispār bez frekvences iestatīšanas kondensatora. Un tas ļāva pēc iespējas palielināt darba frekvenci - līdz 200 KHz - 400 KHz atkarībā no mikroshēmas veida un tā ražotāja. Mikroshēmas galvenie tranzistori šādas frekvences uztur labi, jo impulsa pieaugums nepārsniedz 0,1 μs, bet krišanas laiki nepārsniedz 0,12 μs ar darba frekvenci 380 KHz. Tāpēc arī pie šādām paaugstinātām frekvencēm dinamiskie zudumi tranzistoros ir diezgan nelieli, un galvenos zudumus un sildīšanu nosaka atslēgas tranzistora palielinātais piesātinājuma spriegums (0,5...1V).

Rezistors Rb ierobežo iebūvētā atslēgas tranzistora bāzes strāvu. Šī diagrammā parādītā rezistora iekļaušana ļauj samazināt uz tā izkliedēto jaudu un palielināt stabilizatora efektivitāti. Sprieguma kritums uz rezistora Rb ir vienāds ar starpību starp barošanas spriegumu, slodzes spriegumu un sprieguma kritumu mikroshēmā (0,9-2V).

Piemēram, ar 3 gaismas diožu virknes ķēdi ar kopējo sprieguma kritumu 9...10V un barojot ar akumulatoru (12-14V), sprieguma kritums uz rezistora Rb nepārsniedz 4V.

Tā rezultātā zudumi uz rezistora Rb ir vairākas reizes mazāki, salīdzinot ar tipisku savienojumu, kad rezistors ir savienots starp 8. ms tapu un barošanas spriegumu.

Jāpatur prātā, ka vai nu mikroshēmā jau ir uzstādīts papildu rezistors Rb, vai ir palielināta pašas atslēgas struktūras pretestība, vai arī atslēgas struktūra ir veidota kā strāvas avots. Tas izriet no grafika par konstrukcijas piesātinājuma sprieguma (starp 8. un 2. tapām) atkarību no barošanas sprieguma pie dažādām ierobežojošā rezistora Rb pretestībām (3. att.).

3. att

Rezultātā atsevišķos gadījumos (kad starpība starp barošanas un slodzes spriegumiem ir maza vai zudumus var pārnest no rezistora Rb uz mikroshēmu) var izlaist rezistoru Rb, tieši savienojot mikroshēmas tapu 8 vai nu ar izeju, vai uz barošanas spriegumu.

Un, ja stabilizatora kopējā efektivitāte nav īpaši svarīga, varat savienot mikroshēmas 8. un 1. tapas viena ar otru. Šajā gadījumā efektivitāte var samazināties par 3-10% atkarībā no slodzes strāvas.

Izvēloties rezistora Rb vērtību, jums ir jāpieņem kompromiss. Jo mazāka pretestība, jo zemāks sākotnējais barošanas spriegums, sākas slodzes strāvas stabilizācijas režīms, bet tajā pašā laikā šī rezistora zudumi palielinās lielā barošanas sprieguma izmaiņu diapazonā. Tā rezultātā stabilizatora efektivitāte samazinās, palielinoties barošanas spriegumam.

Sekojošais grafiks (4. att.) kā piemērs parāda slodzes strāvas atkarību no barošanas sprieguma pie divām dažādām rezistora Rb vērtībām - 24 omi un 200 omi. Ir skaidri redzams, ka ar 200 omu rezistoru stabilizācija pazūd pie barošanas sprieguma zem 14 V (nepietiekamas atslēgas tranzistora bāzes strāvas dēļ). Ar 24 omu rezistoru stabilizācija pazūd pie 11,5 V sprieguma.

4. att

Tāpēc ir rūpīgi jāaprēķina rezistora Rb pretestība, lai iegūtu stabilizāciju vajadzīgajā barošanas spriegumu diapazonā. Īpaši ar akumulatora enerģiju, kad šis diapazons ir mazs un tikai daži volti.

Rezistors Rsc ir slodzes strāvas sensors. Šī rezistora aprēķinam nav īpašu iezīmju. Jāņem vērā tikai tas, ka mikroshēmas strāvas ievades atsauces spriegums dažādiem ražotājiem atšķiras. Zemāk esošajā tabulā parādītas dažu mikroshēmu faktiskās izmērītās atsauces sprieguma vērtības.

Mikroshēma	Ražotājs	U atsauce (V)
MC34063ACD	STMikroelektronika
MC34063EBD	STMikroelektronika
GS34063S	Globaltech Semiconductor
SP34063A	Korporācija Sipex
MC34063A	Motorola
AP34063N8	Analogā tehnoloģija
AP34063A	Anačips
MC34063A	Fairchild

Statistika par atsauces sprieguma vērtību ir maza, tāpēc norādītās vērtības nav jāuzskata par standartu. Jums tikai jāpatur prātā, ka atsauces sprieguma faktiskā vērtība var ievērojami atšķirties no datu lapā norādītās vērtības.

Tik lielu atsauces sprieguma izkliedi acīmredzot rada strāvas ievades mērķis - nevis slodzes strāvas stabilizācija, bet pārslodzes aizsardzība. Neskatoties uz to, slodzes strāvas uzturēšanas precizitāte iepriekš minētajā versijā ir diezgan laba.

Par ilgtspējību.

MC34063 mikroshēmai nav iespējas ieviest korekciju OS ķēdē. Sākotnēji stabilitāte tiek panākta, palielinot induktora induktivitātes L vērtības un jo īpaši izejas kondensatora Co kapacitāti. Šajā gadījumā rodas zināms paradokss - strādājot ar augstākām frekvencēm, ar nelielu filtra elementu induktivitāti un kapacitāti var iegūt nepieciešamās sprieguma un slodzes strāvas pulsācijas, bet tajā pašā laikā ķēde var tikt ierosināta, tāpēc nepieciešams uzstādīt lielāku induktivitāti un (vai) lielu kapacitāti. Tā rezultātā stabilizatora izmēri ir pārvērtēti.

Papildu paradokss ir tāds, ka pakāpeniskas pārslēgšanas stabilizatoriem izejas kondensators nav būtiski nepieciešams elements. Nepieciešamo strāvas (sprieguma) pulsācijas līmeni var iegūt ar vienu droseli.

Jūs varat iegūt labu stabilizatora stabilitāti pie nepieciešamajām vai samazinātajām induktivitātes un, jo īpaši, izejas filtra kapacitātes vērtībām, uzstādot papildu RC korekcijas ķēdi Rf un Cf, kā parādīts 2.

Prakse ir parādījusi, ka šīs ķēdes laika konstantes optimālajai vērtībai jābūt ne mazākai par 1KOhm*uF. Tādas ķēdes parametru vērtības kā 10KΩ rezistors un 0,1μF kondensators var uzskatīt par diezgan ērtām.

Izmantojot šādu korekcijas ķēdi, stabilizators darbojas stabili visā barošanas sprieguma diapazonā ar zemām izejas filtra induktivitātes (μH vienības) un kapacitātes vērtībām (vienības un μF daļas) vai vispār bez izejas kondensatora.

PWM režīmam ir svarīga loma stabilitātē, ja to izmanto, lai stabilizētu mikroshēmas strāvas ievadi.

Korekcija ļāva dažām mikroshēmām, kas iepriekš nemaz negribēja normāli darboties, darboties augstākās frekvencēs.

Piemēram, nākamajā grafikā parādīta darba frekvences atkarība no barošanas sprieguma MC34063ACD mikroshēmai no STMicroelectronics ar frekvences iestatīšanas kondensatora kapacitāti 100 pF.

5. att

Kā redzams no grafika, bez korekcijas šī mikroshēma nevēlējās darboties augstākās frekvencēs pat ar nelielu frekvences iestatīšanas kondensatora jaudu. Kapacitātes maiņa no nulles uz vairākiem simtiem pF būtiski neietekmēja frekvenci, un tās maksimālā vērtība tik tikko sasniedz 100 KHz.

Pēc RfCf korekcijas ķēdes ieviešanas šī pati mikroshēma (tāpat kā citas tai līdzīgas) sāka darboties frekvencēs līdz gandrīz 300 KHz.

Iepriekš minēto atkarību, iespējams, var uzskatīt par tipisku lielākajai daļai mikroshēmu, lai gan dažu uzņēmumu mikroshēmas darbojas augstākās frekvencēs bez korekcijas, un korekcijas ieviešana ļāva tām iegūt darba frekvenci 400 KHz pie barošanas sprieguma 12. .14V.

Sekojošais grafiks parāda stabilizatora darbību bez korekcijas (6. att.).

6. att

Grafikā parādītas patērētās strāvas (Ip), slodzes strāvas (In) un izejas īsslēguma strāvas (Isc) atkarības no barošanas sprieguma divām izejas kondensatora kapacitātes (Co) vērtībām - 10 µF un 220 µF.

Ir skaidri redzams, ka izejas kondensatora kapacitātes palielināšana palielina stabilizatora stabilitāti - šķeltās līknes pie kapacitātes 10 μF rodas pašiedrošanās rezultātā. Pie barošanas sprieguma līdz 16V nav ierosmes, tas parādās pie 16-18V. Tad notiek kaut kāda režīma maiņa un pie 24V sprieguma parādās otrs satricinājums. Tajā pašā laikā mainās darba frekvence, kas redzama arī iepriekšējā grafikā (5. att.) par darba frekvences atkarību no barošanas sprieguma (abi grafiki iegūti vienlaikus, pārbaudot vienu stabilizatora eksemplāru).

Izejas kondensatora jaudas palielināšana līdz 220 µF vai vairāk palielina stabilitāti, īpaši pie zema barošanas sprieguma. Bet tas nenovērš sajūsmu. Vairāk vai mazāk stabilu stabilizatora darbību var panākt ar izejas kondensatora jaudu vismaz 1000 µF.

Šajā gadījumā induktora induktivitāte ļoti maz ietekmē kopējo attēlu, lai gan ir acīmredzams, ka induktivitātes palielināšana palielina stabilitāti.

Darba frekvences izmaiņas ietekmē slodzes strāvas stabilitāti, kas ir redzama arī grafikā. Arī izejas strāvas vispārējā stabilitāte, mainoties barošanas spriegumam, nav apmierinoša. Strāvu var uzskatīt par samērā stabilu diezgan šaurā barošanas spriegumu diapazonā. Piemēram, ja darbojas ar akumulatora enerģiju.

RfCf korekcijas ķēdes ieviešana radikāli maina stabilizatora darbību.

Nākamajā diagrammā parādīta tā paša stabilizatora darbība, bet ar RfCf korekcijas ķēdi.

7. att

Ir skaidri redzams, ka stabilizators sāka darboties tā, kā vajadzētu strāvas stabilizatoram - slodzes un īssavienojuma strāvas ir gandrīz vienādas un nemainīgas visā barošanas spriegumu diapazonā. Šajā gadījumā izejas kondensators pārstāja ietekmēt stabilizatora darbību. Tagad izejas kondensatora kapacitāte ietekmē tikai pulsācijas strāvas līmeni un slodzes spriegumu, un daudzos gadījumos kondensatoru nevar uzstādīt vispār.

Zemāk, piemēram, ir norādītas slodzes strāvas pulsācijas vērtības pie dažādām izejas kondensatora Co. jaudām. Gaismas diodes ir savienotas 3 virknē 10 paralēlās grupās (30 gab.). Barošanas spriegums - 12V. Droseļvārsts 47 µH.

Bez kondensatora: slodzes strāva 226mA +-65mA vai 22,6mA +-6,5mA uz vienu LED.
Ar 0,33 uF kondensatoru: 226mA +-25mA vai 22,6mA +-2,5mA uz vienu LED.
Ar 1.5uF kondensatoru: 226mA +-5mA vai 22.6mA +-0.5mA uz vienu LED.
Ar 10uF kondensatoru: 226mA +-2,5mA vai 22,6mA +-0,25mA uz vienu LED.

Tas ir, bez kondensatora ar kopējo slodzes strāvu 226 mA, slodzes strāvas pulsācija bija 65 mA, kas, runājot par vienu LED, dod vidējo strāvu 22,6 mA un pulsāciju 6,5 mA.

Var redzēt, kā pat neliela kapacitāte 0,33 μF krasi samazina strāvas pulsāciju. Tajā pašā laikā kapacitātes palielināšana no 1 µF līdz 10 µF jau maz ietekmē pulsācijas līmeni.

Visi kondensatori bija keramikas, jo parastie elektrolīti vai tantals nenodrošina pat tuvu pulsācijas līmeni.

Izrādās, ka 1 µF kondensators izejā ir pilnīgi pietiekams visiem gadījumiem. Diez vai ir jēga palielināt kapacitāti līdz 10 µF ar slodzes strāvu 0,2–0,3 A, jo pulsācija vairs būtiski nesamazinās, salīdzinot ar 1 µF.
Ja ņemat induktors ar lielāku induktivitāti, tad bez kondensatora var iztikt pat pie lielām slodzes strāvām un (vai) augsta barošanas sprieguma.

Ieejas sprieguma pulsācija ar 12V barošanu un ieejas kondensatora Ci 10 μF kapacitāti nepārsniedz 100 mV.

Mikroshēmas jaudas iespējas.

Mikroshēma MC34063 darbojas normāli ar barošanas spriegumu no 3V līdz 40V saskaņā ar datu lapām (MS no STM - līdz 50V) un līdz 45V patiesībā, nodrošinot slodzes strāvu līdz 1A DIP-8 paketei un līdz 0,75 A SO-8 iepakojumam. Apvienojot LED seriālo un paralēlo pieslēgumu, var uzbūvēt lampu ar izejas jaudu no 3V*20mA=60mW līdz 40V*0.75...1A=30...40W.

Ņemot vērā atslēgas tranzistora piesātinājuma spriegumu (0,5...0,8V) un mikroshēmas korpusa izkliedēto pieļaujamo jaudu 1,2W, slodzes strāvu var palielināt līdz 1,2W/0,8V=1,5A DIP. -8 pakete un līdz 1A SO-8 pakotnei.

Taču šajā gadījumā ir nepieciešama laba siltuma izlietne, pretējā gadījumā mikroshēmā iebūvētā aizsardzība pret pārkaršanu neļaus darboties ar šādu strāvu.

Mikroshēmas korpusa standarta DIP lodēšana plāksnē nenodrošina nepieciešamo dzesēšanu pie maksimālajām strāvām. Ir nepieciešams veidot DIP korpusa tapas SMD versijai, noņemot tievos tapu galus. Atlikušo plašo tapu daļu saliek vienā līmenī ar korpusa pamatni un tikai tad pielodē uz dēļa. Ir lietderīgi iespiedshēmas plati novietot tā, lai zem mikroshēmas korpusa būtu plašs laukums, un pirms mikroshēmas uzstādīšanas uz tās pamatnes jāuzklāj nedaudz siltumvadītspējīgas pastas.

Pateicoties īsajiem un platajiem vadiem, kā arī korpusa cieši pieguļot vara zonai iespiedshēmas plate samazinās mikroshēmas korpusa termiskā pretestība un tā spēs izkliedēt nedaudz vairāk jaudas.

SO-8 korpusam palīdz papildu radiatora uzstādīšana plāksnes vai cita profila veidā tieši korpusa augšpusē.

No vienas puses, šādi mēģinājumi palielināt varu izskatās dīvaini. Galu galā jūs varat vienkārši pārslēgties uz citu, jaudīgāku mikroshēmu vai instalēt ārējo tranzistoru. Un pie slodzes strāvām, kas lielākas par 1,5A, tas būs vienīgais pareizais lēmums. Tomēr, ja ir nepieciešama slodzes strāva 1,3 A, varat vienkārši uzlabot siltuma izkliedi un mēģināt izmantot lētāku un vienkāršāku opciju MC34063 mikroshēmā.

Maksimālā efektivitāte, kas iegūta šajā stabilizatora versijā, nepārsniedz 90%. Tālāku efektivitātes paaugstināšanu liedz atslēgas tranzistora palielinātais piesātinājuma spriegums - vismaz 0,4...0,5V pie strāvām līdz 0,5A un 0,8...1V pie strāvām 1...1,5A. Tāpēc stabilizatora galvenais sildelements vienmēr ir mikroshēma. Tiesa, manāma sildīšana notiek tikai ar maksimālo jaudu konkrētajā gadījumā. Piemēram, mikroshēma SO-8 paketē uzsilst līdz 100 grādiem pie slodzes strāvas 1A un bez papildu siltuma izlietnes tiek cikliski izslēgta ar iebūvēto pārkaršanas aizsardzību. Pie strāvām līdz 0,5A...0,7A mikroshēma ir nedaudz silta, un pie strāvām 0,3...0,4A tā vispār nesasilst.

Pie lielākām slodzes strāvām darba frekvenci var samazināt. Šajā gadījumā atslēgas tranzistora dinamiskie zudumi ir ievērojami samazināti. Tiek samazināts kopējais jaudas zudums un korpusa sildīšana.

Ārējie elementi, kas ietekmē stabilizatora efektivitāti, ir diode D, induktors L un rezistori Rsc un Rb. Tāpēc diode jāizvēlas ar zemu tiešo spriegumu (Šotkija diode), un induktors jāizvēlas ar pēc iespējas zemāku tinuma pretestību.

Jūs varat samazināt rezistora Rsc zudumus, samazinot sliekšņa spriegumu, izvēloties atbilstošā ražotāja mikroshēmu. Tas jau tika apspriests iepriekš (skatiet tabulu sākumā).

Vēl viena rezistora Rsc zudumu samazināšanas iespēja ir ieviest rezistora Rf papildu pastāvīgu strāvas nobīdi (tas tiks parādīts sīkāk zemāk konkrēts piemērs stabilizators).

Rezistors Rb ir rūpīgi jāaprēķina, mēģinot to uzņemt ar pēc iespējas lielāku pretestību. Kad barošanas spriegums mainās lielās robežās, rezistoru Rb labāk aizstāt ar strāvas avotu. Šajā gadījumā zudumu pieaugums, palielinoties barošanas spriegumam, nebūs tik straujš.

Veicot visus iepriekš minētos pasākumus, šo elementu zudumu daļa ir 1,5-2 reizes mazāka nekā mikroshēmas zudumi.

Tā kā mikroshēmas strāvas ievadei tiek piegādāts pastāvīgs spriegums, kas ir proporcionāls tikai slodzes strāvai, nevis, kā parasti, impulsa spriegums, kas ir proporcionāls atslēgas tranzistora strāvai (slodzes strāvu un izejas kondensatora summa) , induktora induktivitāte vairs neietekmē darbības stabilitāti, jo tā pārstāj būt elementu korekcijas ķēde (tās lomu spēlē RfCf ķēde). No induktivitātes vērtības ir atkarīga tikai galvenā tranzistora strāvas amplitūda un slodzes strāvas pulsācija. Un tā kā darba frekvences ir salīdzinoši augstas, pat ar zemām induktivitātes vērtībām slodzes strāvas pulsācija ir maza.

Tomēr, ņemot vērā mikroshēmā iebūvēto relatīvi mazjaudas taustiņu tranzistoru, induktora induktivitāti nevajadzētu ievērojami samazināt, jo tas palielina tranzistora maksimālo strāvu, bet tā vidējā vērtība paliek nemainīga un piesātinājuma spriegums palielinās. Tā rezultātā palielinās tranzistora zudumi un samazinās kopējā efektivitāte.
Tiesa, ne dramatiski – par dažiem procentiem. Piemēram, induktora nomaiņa no 12 µH uz 100 µH ļāva palielināt viena stabilizatora efektivitāti no 86% līdz 90%.

No otras puses, tas ļauj pat ar nelielām slodzes strāvām izvēlēties droseli ar zemu induktivitāti, pārliecinoties, ka atslēgas tranzistora strāvas amplitūda nepārsniedz maksimālo mikroshēmai atļauto vērtību 1,5 A.

Piemēram, ar slodzes strāvu 0,2A ar spriegumu 9...10V, barošanas spriegumu 12...15V un darba frekvenci 300KHz, ir nepieciešams droselis ar induktivitāti 53µH. Šajā gadījumā mikroshēmas atslēgas tranzistora impulsa strāva nepārsniedz 0,3 A. Ja mēs samazinām induktora induktivitāti līdz 4 μH, tad pie tādas pašas vidējās strāvas atslēgas tranzistora impulsa strāva palielināsies līdz robežvērtībai (1,5A). Tiesa, stabilizatora efektivitāte samazināsies palielināto dinamisko zudumu dēļ. Bet varbūt dažos gadījumos būs pieņemami upurēt efektivitāti, bet izmantot maza izmēra induktors ar mazu induktivitāti.

Induktora induktivitātes palielināšana ļauj arī palielināt maksimālo slodzes strāvu līdz mikroshēmas atslēgas tranzistora maksimālajai strāvas vērtībai (1,5A).

Palielinoties induktora induktivitātei, komutācijas tranzistora pašreizējā forma mainās no pilnīgi trīsstūrveida uz pilnīgi taisnstūrveida. Un tā kā taisnstūra laukums ir 2 reizes lielāks nekā trijstūra laukums (ar tādu pašu augstumu un pamatni), tranzistora strāvas (un slodzes) vidējo vērtību var palielināt 2 reizes ar konstantu. strāvas impulsu amplitūda.

Tas ir, ar trīsstūrveida impulsa formu ar amplitūdu 1,5 A tiek iegūta tranzistora un slodzes vidējā strāva:

kur k ir maksimālais impulsa darba cikls, kas vienāds ar 0,9 konkrētai mikroshēmai.

Rezultātā maksimālā slodzes strāva nepārsniedz:

In=1,5A/2*0,9=0,675A.

Un jebkurš slodzes strāvas palielinājums virs šīs vērtības nozīmē mikroshēmas galvenā tranzistora maksimālās strāvas pārsniegšanu.

Tāpēc visās šīs mikroshēmas datu lapās norādīta maksimālā slodzes strāva 0,75 A.

Palielinot induktora induktivitāti tā, lai tranzistora strāva kļūtu taisnstūrveida, mēs varam noņemt divus no maksimālās strāvas formulas un iegūt:

In=1,5A*k=1,5A*0,9=1,35A.

Jāņem vērā, ka, ievērojami palielinoties induktora induktivitātei, nedaudz palielinās arī tā izmēri. Tomēr dažreiz ir vieglāk un lētāk palielināt slodzes strāvu, palielinot induktora izmēru, nekā uzstādot papildu jaudīgu tranzistoru.

Protams, ar nepieciešamajām slodzes strāvām, kas lielākas par 1,5 A, nav iespējams uzstādīt papildu tranzistoru (vai citu kontrollera mikroshēmu), un, ja jūs saskaraties ar izvēli: slodzes strāva 1,4 A vai cita mikroshēma, tad jūs vispirms jāmēģina atrisināt problēmu, palielinot induktivitāti, palielinot droseles izmēru.

Mikroshēmas datu lapās norādīts, ka maksimālais darba cikls nepārsniedz 6/7 = 0,857. Patiesībā gandrīz 0,9 vērtības tiek iegūtas pat augstās darbības frekvencēs 300-400 KHz. Pie zemākām frekvencēm (100-200KHz) darba cikls var sasniegt 0,95.

Tāpēc stabilizators darbojas normāli ar nelielu ieejas-izejas sprieguma starpību.

Stabilizators interesanti darbojas, ja slodzes strāvas ir mazākas par nominālajām, ko izraisa barošanas sprieguma samazināšanās zem noteiktā - efektivitāte ir vismaz 95%...

Tā kā PWM tiek ieviests nevis klasiskā veidā (pilnīga galvenā oscilatora kontrole), bet gan “releja” veidā, izmantojot sprūda (sākt ar ģeneratoru, atiestatīt ar salīdzināšanas ierīci), tad ar strāvu, kas ir zemāka par nominālo, ir iespējama situācija, kad atslēgas tranzistors pārstāj aizvērties. Atšķirība starp barošanas un slodzes spriegumiem tiek samazināta līdz komutācijas tranzistora piesātinājuma spriegumam, kas parasti nepārsniedz 1V pie strāvām līdz 1A un ne vairāk kā 0,2-0,3V pie strāvām līdz 0,2-0,3A. Neskatoties uz statisko zudumu klātbūtni, dinamisku nav, un tranzistors darbojas gandrīz kā džemperis.

Pat tad, ja tranzistors paliek kontrolēts un darbojas PWM režīmā, efektivitāte saglabājas augsta strāvas samazināšanas dēļ. Piemēram, ar 1,5 V starpību starp barošanas spriegumu (10 V) un spriegumu pāri gaismas diodēm (8,5 V), ķēde turpināja darboties (lai gan ar frekvenci, kas samazināta uz pusi) ar efektivitāti 95%.

Strāvas un sprieguma parametri šajā gadījumā tiks norādīti zemāk, apsverot praktiskas stabilizatora shēmas.

Praktiskas stabilizatora iespējas.

Nebūs daudz iespēju, jo vienkāršākais, atkārtojas klasiskās iespējas pēc shēmas konstrukcijas tie neļauj ne paaugstināt darba frekvenci vai strāvu, ne palielināt efektivitāti, vai iegūt labu stabilitāti. Tāpēc optimālākais variants ir tāds, kura blokshēma tika parādīta 2. att. Atkarībā no nepieciešamajiem stabilizatora parametriem var mainīties tikai komponentu nominālvērtības.

8. attēlā parādīta klasiskās versijas diagramma.

8. att

Viena no iezīmēm ir tāda, ka pēc izejas kondensatora (C3) strāvas noņemšanas no OS ķēdes radās iespēja samazināt induktora induktivitāti. Testam tika paņemts vecs mājas drosele uz DM-3 stieņa ar 12 μH. Kā redzat, ķēdes īpašības izrādījās diezgan labas.

Vēlme palielināt efektivitāti noveda pie ķēdes, kas parādīta 9. attēlā

9. att

Atšķirībā no iepriekšējās shēmas, rezistors R1 ir savienots nevis ar strāvas avotu, bet gan ar stabilizatora izeju. Tā rezultātā spriegums pāri rezistoram R1 kļuva mazāks par slodzes sprieguma lielumu. Ar tādu pašu strāvu caur to izdalītā jauda samazinājās no 0,5 W līdz 0,15 W.

Tajā pašā laikā tika palielināta induktora induktivitāte, kas arī palielina stabilizatora efektivitāti. Rezultātā efektivitāte palielinājās par vairākiem procentiem. Konkrēti skaitļi ir parādīti diagrammā.

Vēl viena pēdējo divu shēmu raksturīga iezīme. 8. attēlā redzamajai shēmai ir ļoti laba slodzes strāvas stabilitāte, mainoties barošanas spriegumam, bet efektivitāte ir diezgan zema. 9. attēlā redzamajai shēmai, gluži pretēji, ir diezgan augsta efektivitāte, bet strāvas stabilitāte ir slikta - barošanas spriegumam mainoties no 12V uz 15V, slodzes strāva palielinās no 0,27A līdz 0,3A.

Tas nav izraisīts pareizā izvēle rezistora R1 pretestība, kā minēts iepriekš (sk. 4. att.). Tā kā paaugstinātā pretestība R1, samazinot slodzes strāvas stabilitāti, palielina efektivitāti, dažos gadījumos to var izmantot. Teiksim, ar akumulatora enerģiju, kad sprieguma izmaiņu robežas ir mazas, un augsta efektivitāte atbilstošāks.

Jāņem vērā noteikts modelis.

Tika ražots diezgan daudz stabilizatoru (gandrīz visi tika izmantoti, lai automašīnas salonā nomainītu kvēlspuldzes pret LED lampām), un, lai gan ik pa laikam bija nepieciešami stabilizatori, mikroshēmas tika izņemtas no bojātajām tīkla “Hubs” un “ Slēdži”. Neskatoties uz ražotāju atšķirībām, gandrīz visas mikroshēmas ļāva iegūt pienācīgus stabilizatora raksturlielumus pat vienkāršās shēmās.

Vienīgā mikroshēma, ar kuru es saskāros, bija Globaltech Semiconductor GS34063S, kas nekādā gadījumā nevēlējās darboties augstās frekvencēs.

Tad tika iegādātas vairākas mikroshēmas MC34063ACD un MC34063EBD no STMicroelectronics, kas uzrādīja vēl sliktākus rezultātus - nestrādāja augstākās frekvencēs, slikta stabilitāte, augsts strāvas salīdzinājuma atbalsta spriegums (0,45-0,5 V), slikta slodzes strāvas stabilizācija ar labu. efektivitāte vai slikta efektivitāte ar labu stabilizāciju...

Iespējams, ka uzskaitīto mikroshēmu sliktā veiktspēja ir izskaidrojama ar to lētumu - tika iegādātas lētākās, kas bija pieejamas, jo tā paša uzņēmuma MC34063A (DIP-8) mikroshēma, kas noņemta no bojāta slēdža, darbojās normāli. Tiesa, salīdzinoši zemā frekvencē - ne vairāk kā 160 KHz.

Labi darbojās šādas mikroshēmas, kas ņemtas no bojātām iekārtām:

Sipex Corporation (SP34063A),
Motorola (MC34063A),
Analogā tehnoloģija (AP34063N8),
Anachip (AP34063 un AP34063A).
Fairchild (MC34063A) — neesmu pārliecināts, vai uzņēmumu identificēju pareizi.

ON Semiconductor, Unisonic Technologies (UTC) un Texas Instruments - es neatceros, jo es sāku pievērst uzmanību uzņēmumam tikai pēc tam, kad saskāros ar dažu uzņēmumu nevēlēšanos strādāt ar MS, un es īpaši nepirku mikroshēmas no šiem uzņēmumiem.

Lai neizmestu no STMicroelectronics iegādātās, slikti strādājošās MC34063ACD un MC34063EBD mikroshēmas, tika veikti vairāki eksperimenti, kuru rezultātā tika izveidota shēma, kas pašā sākumā parādīta 2. attēlā.

Nākamajā 10. attēlā parādīta praktiska stabilizatora shēma ar korekcijas ķēdi RfCf (šajā shēmā R3C2). Atšķirība stabilizatora darbībā bez un ar korekcijas ķēdi jau tika apspriesta iepriekš sadaļā “Par stabilitāti” un tika parādīti grafiki (5. att., 6. att., 7. att.).

10. att

No diagrammas 7. attēlā var redzēt, ka strāvas stabilizācija ir lieliska visā mikroshēmas barošanas spriegumu diapazonā. Stabilitāte ļoti laba – it kā PWM strādā. Frekvence ir diezgan augsta, kas ļauj izmantot maza izmēra droseles ar zemu induktivitāti un pilnībā izslēgt izejas kondensatoru. Lai gan neliela kondensatora uzstādīšana var pilnībā novērst slodzes strāvas pulsāciju. Slodzes strāvas pulsācijas amplitūdas atkarība no kondensatora jaudas tika apspriesta iepriekš sadaļā “Par stabilitāti”.

Kā jau minēts, manis saņemtajām STMicroelectronics mikroshēmām MC34063ACD un MC34063EBD izrādījās pārvērtēts strāvas salīdzinājuma spriegums - attiecīgi 0,45 V-0,5 V, neskatoties uz datu lapā norādīto vērtību 0,25 V-0,35 V. Šī iemesla dēļ pie lielām slodzes strāvām strāvas sensora rezistoram rodas lieli zudumi. Lai samazinātu zudumus, ķēdei tika pievienots strāvas avots, izmantojot tranzistoru VT1 un rezistoru R2. (11. att.).

11. att

Pateicoties šim strāvas avotam, caur rezistoru R3 plūst papildu slīpstrāva 33 μA, tāpēc spriegums pāri rezistoram R3 pat bez slodzes strāvas ir 33 μA * 10 KΩ = 330 mV. Tā kā mikroshēmas strāvas ieejas sliekšņa spriegums ir 450 mV, tad, lai strāvas komparators darbotos, strāvas sensora rezistoram R1 jābūt spriegumam 450 mV-330 mV = 120 mV. Ar slodzes strāvu 1A rezistoram R1 jābūt pie 0,12 V/1A = 0,12 omi. Mēs iestatījām pieejamo vērtību uz 0,1 Ohm.
Bez strāvas stabilizatora uz VT1, rezistors R1 būtu jāizvēlas ar ātrumu 0,45 V/1A = 0,45 omi, un jauda tiktu izkliedēta uz tā ar 0,45 W. Tagad ar tādu pašu strāvu R1 zudums ir tikai 0,1 W

Šo opciju darbina akumulators, slodzes strāva līdz 1A, jauda 8-10W. Izejas īssavienojuma strāva 1.1A. Šajā gadījumā strāvas patēriņš samazinās līdz 64 mA pie barošanas sprieguma attiecīgi 14,85 V, enerģijas patēriņš samazinās līdz 0,95 W. Mikroshēma šajā režīmā pat nesasilst un var palikt īssavienojuma režīmā tik ilgi, cik nepieciešams.

Pārējie raksturlielumi ir parādīti diagrammā.

Mikroshēma tiek ņemta SO-8 iepakojumā un slodzes strāva tai ir 1A. Tas kļūst ļoti karsts (termināla temperatūra ir 100 grādi!), tāpēc labāk ir uzstādīt mikroshēmu DIP-8 pakotnē, kas pārveidota SMD montāžai, izveidot lielus daudzstūrus un (vai) izdomāt radiatoru.
Mikroshēmas atslēgas piesātinājuma spriegums ir diezgan augsts - gandrīz 1V pie 1A strāvas, tāpēc apkure ir tik augsta. Lai gan, spriežot pēc mikroshēmas datu lapas, atslēgas tranzistora piesātinājuma spriegumam pie 1A strāvas nevajadzētu pārsniegt 0,4 V.

Servisa funkcijas.

Neskatoties uz to, ka mikroshēmā nav pakalpojumu iespēju, tās var ieviest neatkarīgi. Parasti LED strāvas stabilizatoram ir jāizslēdz un jāpielāgo slodzes strāva.

Ieslēgts-izslēgts

Mikroshēmas MC34063 stabilizators tiek izslēgts, pieliekot spriegumu 3. kontaktam. Piemērs ir parādīts 12. attēlā.

12. att

Eksperimentāli tika noteikts, ka, pieliekot spriegumu mikroshēmas 3. tapai, tās galvenais oscilators apstājas un atslēgas tranzistors aizveras. Šajā stāvoklī mikroshēmas strāvas patēriņš ir atkarīgs no tā ražotāja un nepārsniedz datu lapā norādīto tukšgaitas strāvu (1,5-4mA).

Citas stabilizatora izslēgšanas iespējas (piemēram, pieliekot 5. tapai spriegumu, kas pārsniedz 1,25 V) izrādās sliktākas, jo tās neaptur galveno oscilatoru un mikroshēma patērē vairāk strāvas, salīdzinot ar vadību pie sprieguma. 3. tapa.

Šādas pārvaldības būtība ir šāda.

Mikroshēmas 3. tapā ir frekvences iestatīšanas kondensatora uzlādes un izlādes spriegums. Kad spriegums sasniedz sliekšņa vērtību 1,25 V, sākas kondensatora izlāde un mikroshēmas izejas tranzistors aizveras. Tas nozīmē, ka, lai izslēgtu stabilizatoru, mikroshēmas 3. ieejai jāpieslēdz vismaz 1,25 V spriegums.

Saskaņā ar mikroshēmas datu lapām laika kondensators tiek izlādēts ar maksimālo strāvu 0,26 mA. Tas nozīmē, ka tad, kad 3. kontaktdavai caur rezistoru tiek pievienots ārējais spriegums, lai iegūtu vismaz 1,25 V komutācijas spriegumu, strāvai caur rezistoru jābūt vismaz 0,26 mA. Tā rezultātā mums ir divi galvenie skaitļi ārējā rezistora aprēķināšanai.

Piemēram, ja stabilizatora barošanas spriegums ir 12...15V, stabilizatoram jābūt droši izslēgtam pie minimālās vērtības - pie 12V.

Rezultātā papildu rezistora pretestība tiek atrasta pēc izteiksmes:

R=(Up-Uvd1-1.25V)/0.26mA=(12V-0.7V-1.25V)/0.26mA=39KOhm.

Lai droši izslēgtu mikroshēmu, izvēlieties rezistora pretestību, kas ir mazāka par aprēķināto vērtību. Ķēdes fragmentā 12. att. rezistoru pretestība ir 27KOhm. Ar šo pretestību izslēgšanas spriegums ir aptuveni 9 V. Tas nozīmē, ka, ja stabilizatora barošanas spriegums ir 12 V, varat cerēt droši izslēgt stabilizatoru, izmantojot šo ķēdi.

Vadot stabilizatoru no mikrokontrollera, rezistors R ir jāpārrēķina 5V spriegumam.

Ieejas pretestība pie 3. mikroshēmas ieejas ir diezgan liela un jebkurš ārējo elementu savienojums var ietekmēt zāģa zoba sprieguma veidošanos. Lai atvienotu vadības ķēdes no mikroshēmas un tādējādi saglabātu tādu pašu trokšņu noturību, tiek izmantota diode VD1.

Stabilizatoru var vadīt, vai nu pieslēdzot pastāvīgu spriegumu rezistora R kreisajam spailei (12. att.), vai īssavienojot rezistoru R un diodi VD1 ar korpusu (ar pastāvīgu spriegumu kreisajā spailē). no rezistora R).

Zenera diode VD2 ir paredzēta, lai aizsargātu mikroshēmas ieeju no augsta sprieguma. Plkst zemspriegums tam nav vajadzīga jauda.

Slodzes strāvas regulēšana

Tā kā mikroshēmas strāvas komparatora atsauces spriegums ir vienāds ar spriegumu summu uz rezistoriem R1 un R3, mainot rezistora R3 nobīdes strāvu, var regulēt slodzes strāvu (11. att.).

Iespējamas divas regulēšanas iespējas - ar mainīgu rezistoru un pastāvīgs spriegums.

13. attēlā parādīts 11. attēlā redzamās diagrammas fragments ar nepieciešamajām izmaiņām un dizaina sakarībām, kas ļauj aprēķināt visus vadības ķēdes elementus.

13. att

Lai regulētu slodzes strāvu ar mainīgu rezistoru, pastāvīgais rezistors R2 ir jāaizstāj ar rezistoru komplektu R2’. Šajā gadījumā, mainoties mainīgā rezistora pretestībai, rezistora R2' kopējā pretestība mainīsies 27...37KOhm robežās, bet tranzistora VT1 (un rezistora R3) drenāžas strāva mainīsies 1,3 V/27. robežās. .37KOhm=0.048...0.035mA. Šajā gadījumā nobīdes spriegums pāri rezistoram R3 mainīsies robežās 0,048...0,035mA*10KOhm=0,48...0,35V. Lai iedarbinātu mikroshēmas strāvas komparatoru, rezistora-strāvas sensoram R1 ir jānokrīt spriegumam 0,45-0,48…0,35V=0…0,1V (11. att.). Ar pretestību R1=0,1Ohm šāds spriegums tai kritīsies, kad caur to plūst slodzes strāva diapazonā no 0…0,1V/0,1Ohm=0…1A.

Tas ir, mainot mainīgā rezistora R2’ pretestību 27...37KOhm robežās, varam regulēt slodzes strāvu 0...1A robežās.

Lai regulētu slodzes strāvu ar pastāvīgu spriegumu, tranzistora VT1 vārtos jāinstalē sprieguma dalītājs Rd1Rd2. Izmantojot šo dalītāju, jūs varat saskaņot jebkuru vadības spriegumu ar to, kas nepieciešams VT1.

13. attēlā parādītas visas aprēķinam nepieciešamās formulas.

Piemēram, ir nepieciešams regulēt slodzes strāvu 0...1A robežās, izmantojot nemainīgu sprieguma mainīgo 0...5V robežās.

Lai izmantotu strāvas stabilizatora ķēdi 11. attēlā, tranzistora VT1 aizbīdņu ķēdē uzstādām sprieguma dalītāju Rd1Rd2 un aprēķinām rezistoru vērtības.

Sākotnēji ķēde ir paredzēta slodzes strāvai 1A, ko nosaka rezistora R2 strāva un lauka efekta tranzistora VT1 sliekšņa spriegums. Lai samazinātu slodzes strāvu līdz nullei, kā izriet no iepriekšējā piemēra, jums jāpalielina rezistora R2 strāva no 0,034 mA līdz 0,045 mA. Ar pastāvīgu rezistora R2 pretestību (39KOhm), spriegumam pāri tam vajadzētu mainīties robežās no 0,045…0,034mA*39KOhm=1,755…1,3V. Kad vārtu spriegums ir nulle un tranzistora VT2 sliekšņa spriegums ir 1,3 V, rezistoram R2 tiek iestatīts spriegums 1,3 V. Lai palielinātu spriegumu uz R2 līdz 1,755 V, vārtiem VT1 jāpieslēdz pastāvīgs spriegums 1,755 V–1,3 V = 0,455 V. Atbilstoši problēmas apstākļiem šādam spriegumam pie vārtiem jābūt pie vadības sprieguma +5V. Iestatiet rezistora Rd2 pretestību uz 100KOhm (lai samazinātu vadības strāvu), mēs atrodam rezistora Rd1 pretestību no attiecības Uу=Ug*(1+Rd2/Rd1):

Rd1 = Rd2/(Uу/Ug-1)=100KOhm/(5V/0,455V-1)=10KOhm.

Tas ir, kad vadības spriegums mainās no nulles uz +5 V, slodzes strāva samazināsies no 1A līdz nullei.

Pilns ķēdes shēma 1A strāvas stabilizators ar ieslēgšanas/izslēgšanas un strāvas regulēšanas funkcijām parādīts 14. attēlā. Jauno elementu numerācija turpina iesākto pēc shēmas 11. att.

14. att

Ķēde netika pārbaudīta kā daļa no 14. att. Bet ķēde saskaņā ar 11. attēlu, uz kuras pamata tā tika izveidota, tika pilnībā pārbaudīta.

Diagrammā redzamā ieslēgšanas/izslēgšanas metode ir pārbaudīta ar prototipiem. Pašreizējās kontroles metodes līdz šim ir pārbaudītas tikai ar simulāciju. Bet, tā kā regulēšanas metodes ir izveidotas, pamatojoties uz patiešām pārbaudītu strāvas stabilizatoru, montāžas laikā jums ir tikai jāpārrēķina rezistoru vērtības, lai tās atbilstu pielietotā lauka efekta tranzistora VT1 parametriem.

Iepriekš minētajā shēmā tiek izmantotas abas slodzes strāvas regulēšanas iespējas - ar mainīgu rezistoru Rp un pastāvīgu spriegumu 0...5V. Regulēšana ar mainīgo rezistoru tika izvēlēta nedaudz savādāk, salīdzinot ar 12. att., kas ļāva pielietot abas iespējas vienlaikus.

Abi regulējumi ir atkarīgi - vienā veidā iestatītā strāva ir maksimālā otrā. Ja mainīgo rezistoru Rp izmanto, lai iestatītu slodzes strāvu uz 0,5A, tad, regulējot spriegumu, strāvu var mainīt no nulles uz 0,5A. Un otrādi - strāva 0,5A, ko nosaka pastāvīgs spriegums, ar mainīgu rezistoru arī mainīsies no nulles uz 0,5A.

Slodzes strāvas regulēšanas atkarība ar mainīgo rezistoru ir eksponenciāla, tāpēc, lai iegūtu lineāro regulēšanu, ieteicams izvēlēties mainīgu rezistoru ar logaritmisko pretestības atkarību no griešanās leņķa.

Palielinoties pretestībai Rp, palielinās arī slodzes strāva.

Slodzes strāvas regulēšanas atkarība no pastāvīga sprieguma ir lineāra.

Slēdzis SB1 ieslēdz vai izslēdz stabilizatoru. Kad kontakti ir atvērti, stabilizators ir izslēgts, kad kontakti ir aizvērti, tas ir ieslēgts.

Ar pilnībā elektronisku vadību stabilizatora izslēgšanu var panākt, vai nu pieslēdzot pastāvīgu spriegumu tieši uz mikroshēmas 3. tapu, vai ar papildu tranzistoru. Atkarībā no nepieciešamās vadības loģikas.

Kondensators C4 nodrošina mīkstu stabilizatora iedarbināšanu. Pieslēdzot strāvu, līdz kondensators ir uzlādēts, lauka tranzistora VT1 (un rezistora R3) strāvu neierobežo rezistors R2, bet tā ir vienāda ar maksimālo lauka tranzistora strāvu, kas ieslēgta strāvas avota režīmā ( vienības - desmitiem mA). Spriegums pāri rezistoram R3 pārsniedz mikroshēmas strāvas ievades slieksni, tāpēc mikroshēmas atslēgas tranzistors ir aizvērts. Strāva caur R3 pakāpeniski samazināsies, līdz tā sasniegs rezistora R2 iestatīto vērtību. Tuvojoties šai vērtībai, spriegums uz rezistora R3 samazinās, spriegums strāvas aizsardzības ieejā arvien vairāk ir atkarīgs no strāvas sensora rezistora R1 sprieguma un attiecīgi no slodzes strāvas. Rezultātā slodzes strāva sāk palielināties no nulles līdz iepriekš noteiktai vērtībai (ar mainīgu rezistoru vai pastāvīgu vadības spriegumu).

PCB.

Zemāk ir stabilizatora iespiedshēmas plates opcijas (saskaņā ar blokshēmu 2. vai 10. zīm. - praktisks variants) dažādām mikroshēmu pakotnēm (DIP-8 vai SO-8) un dažādām droselēm (standarta, rūpnīcā ražotas). vai mājās gatavots uz izsmidzināta dzelzs gredzena ). Tāfele tika uzzīmēta Sprint-Layout programmas 5. versijā:

Visas iespējas ir paredzētas uzstādīšanai SMD elementi standarta izmēri no 0603 līdz 1206 atkarībā no elementu aprēķinātās jaudas. Plātnē ir sēdekļi visiem ķēdes elementiem. Atlodējot dēli, daži elementi var netikt uzstādīti (par to jau tika runāts iepriekš). Piemēram, esmu jau pilnībā atteicies no frekvences iestatīšanas C T un izejas Co kondensatoru uzstādīšanas (2. att.). Bez frekvences iestatīšanas kondensatora stabilizators darbojas vairāk augsta frekvence, un nepieciešamība pēc izejas kondensatora ir tikai pie lielām slodzes strāvām (līdz 1A) un (vai) mazām induktora induktivitātēm. Dažreiz ir jēga uzstādīt frekvences iestatīšanas kondensatoru, samazinot darba frekvenci un attiecīgi dinamiskos jaudas zudumus pie lielām slodzes strāvām.

Iespiedshēmu platēm nav īpašu funkciju, un tās var izgatavot gan uz vienpusējas, gan abpusējas folijas PCB. Izmantojot divpusējo PCB, otrā puse nav iegravēta un kalpo kā papildu siltuma izlietne un (vai) kopīgs vads.

Lietojot metalizāciju otrā puse Kā siltuma izlietne uz plates, jums ir jāizurbj caurums pie mikroshēmas 8. tapas un jāsavieno abas puses, lodējot ar īsu džemperi, kas izgatavots no bieza vara stieples. Ja izmanto mikroshēmu DIP iepakojumā, tad caurums jāizurbj pret 8. tapu un lodējot izmanto šo tapu kā džemperi, pielodējot tapu abās dēļa pusēs.

Džempera vietā labus rezultātus iegūst, uzstādot kniedi, kas izgatavota no vara stieples ar diametru 1,8 mm (kabeļa serde ar šķērsgriezumu 2,5 mm 2). Kniede tiek novietota uzreiz pēc dēļa kodināšanas - jāizurbj caurums, kura diametrs ir vienāds ar kniedes stieples diametru, cieši jāievieto stieples gabals un jāsaīsina tā, lai tas izvirzītu no cauruma ne vairāk kā 1 mm, un ar nelielu āmuru no abām pusēm kārtīgi kniedējiet uz laktas. Uzstādīšanas pusē kniedei jābūt vienā līmenī ar dēli, lai kniedes izvirzītā galva netraucētu detaļu atlodēšanai.

Var šķist dīvains ieteikums izgatavot siltuma izlietni speciāli no mikroshēmas 8. tapas, taču bojātas mikroshēmas korpusa triecientests parādīja, ka visa tās jaudas daļa atrodas uz platas vara plāksnes ar cietu izeju uz 8. korpusa tapa. Lai gan mikroshēmas 1. un 2. tapas ir izgatavotas sloksņu veidā, tās ir pārāk plānas, lai tās izmantotu kā siltuma izlietni. Visi pārējie korpusa termināli ir savienoti ar mikroshēmas kristālu ar tievu vadu džemperiem. Interesanti, ka ne visas mikroshēmas ir veidotas šādā veidā. Vēl vairāki pārbaudītie gadījumi parādīja, ka kristāls atrodas centrā, un mikroshēmas sloksnes tapas ir vienādas. Elektroinstalācija - ar stiepļu džemperiem. Tāpēc, lai to pārbaudītu, ir “jāizjauc” vēl vairāki mikroshēmu korpusi...

Dzesēšanas izlietni var izgatavot arī no vara (tērauda, ​​alumīnija) taisnstūrveida plāksnes, kuras biezums ir 0,5-1 mm un kura izmēri nepārsniedz dēli. Izmantojot DIP paketi, plāksnes laukumu ierobežo tikai induktora augstums. Starp plāksni un mikroshēmas korpusu jāievieto nedaudz termopasta. Izmantojot SO-8 paketi, dažas stiprinājuma daļas (kondensatori un diode) dažkārt var novērst plāksnes ciešu piegulšanu. Šajā gadījumā termiskās pastas vietā labāk izmantot piemērota biezuma gumijas blīvi Nomakon. Mikroshēmas 8. tapu vēlams pielodēt pie šīs plāksnes ar džempera vadu.

Ja dzesēšanas plāksne ir liela un bloķē tiešu piekļuvi mikroshēmas 8. tapai, tad vispirms ir jāizurbj caurums plāksnē pretī 8. tapai un vispirms jāpielodē stieples gabals vertikāli pie pašas tapas. Pēc tam izvelciet vadu caur plāksnes caurumu un piespiediet to pret mikroshēmas korpusu, pielodējiet tos kopā.

Tagad ir pieejama laba plūsma alumīnija lodēšanai, tāpēc labāk no tā izgatavot siltuma izlietni. Šajā gadījumā siltuma izlietni var saliekt gar profilu ar lielāko virsmas laukumu.

Lai iegūtu slodzes strāvu līdz 1,5A, siltuma izlietne jāveido no abām pusēm - cieta daudzstūra formā dēļa aizmugurē un metāla plāksnītes veidā, kas nospiesta pret mikroshēmas korpusu. Šajā gadījumā ir nepieciešams pielodēt mikroshēmas 8. tapu gan pie daudzstūra aizmugurējā pusē, gan pie korpusa piespiestās plāksnes. Lai palielinātu plātnes aizmugurē esošās siltuma izlietnes siltuma inerci, labāk to izgatavot arī plāksnes veidā, kas pielodēta pie daudzstūra. Šajā gadījumā ir ērti novietot siltumizolācijas plāksni uz kniedes pie mikroshēmas 8. tapas, kas iepriekš savienoja abas dēļa puses. Lodējiet kniedi un plāksni un nostipriniet to ar lodēšanu vairākās vietās ap dēļa perimetru.

Starp citu, izmantojot plāksni dēļa aizmugurē, pati plāksne var būt izgatavota no vienpusējas folijas PCB.

Uzraksti uz tāfeles elementu novietojuma apzīmējumiem ir izgatavoti parastajā veidā (tāpat kā drukātās trases), izņemot uzrakstus uz daudzstūriem. Pēdējie ir izgatavoti uz pakalpojumu slāņa “F” balts. Šajā gadījumā šie uzraksti tiek iegūti ar kodināšanu.

Strāvas un LED vadi ir pielodēti paneļa pretējos galos atbilstoši uzrakstiem: “+” un “-” jaudai, “A” un “K” gaismas diodēm.

Lietojot plāksni bez apvalka (pēc pārbaudes un noregulēšanas), ir ērti to ievīst piemērota garuma un diametra termosarūkošās caurules gabalā un sildīt ar fēnu. Vēl neatdzisušajiem termosarukuma galiem ir jābūt gofrētiem ar knaiblēm tuvāk spailēm. Karsti presētie termosarukumi salīmē kopā un veido gandrīz hermētisku un diezgan izturīgu korpusu. Gofrētās malas ir salīmētas tik cieši, ka, mēģinot tās atdalīt, siltuma saraušanās vienkārši saplīst. Tajā pašā laikā, ja nepieciešams remonts vai apkope, gofrētās vietas pašas atlīmējas, atkārtoti sildot ar fēnu, neatstājot pat gofrēšanas pēdas. Ar zināmām prasmēm jūs varat izstiept joprojām karsto siltuma saraušanos ar pinceti un uzmanīgi noņemt no tā dēli. Rezultātā siltuma saraušanās būs piemērota plātnes pārpakošanai.

Ja nepieciešams pilnībā noblīvēt plāksni, pēc termopaliktņa saspiešanas tā galus var piepildīt ar termopaliktni. Lai nostiprinātu “korpusu”, uz tāfeles var uzlikt divus termosarukuma slāņus. Lai gan viens slānis ir diezgan izturīgs.

Stabilizatoru aprēķināšanas programma

Lai ātri aprēķinātu un novērtētu shēmas elementus, programmā EXCEL tika uzzīmēta tabula ar formulām. Ērtības labad dažus aprēķinus atbalsta VBA kods. Programmas darbība tika pārbaudīta tikai operētājsistēmā Windows XP:

Palaižot failu, var parādīties logs, kas brīdina par makro klātbūtni programmā. Jums vajadzētu atlasīt komandu “Neatspējot makro”. Pretējā gadījumā programma sāks un pat veiks pārrēķinu, izmantojot tabulas šūnās ierakstītās formulas, bet dažas funkcijas tiks atslēgtas (ievades pareizības pārbaude, optimizācijas iespēja utt.).

Pēc programmas palaišanas parādīsies logs ar jautājumu: “Atjaunot visus ievades datus uz noklusējuma?”, kurā jānoklikšķina uz pogas “Jā” vai “Nē”. Ja atlasāt “Jā”, visi aprēķina ievades dati tiks iestatīti pēc noklusējuma, piemēram, kā piemērs. Tiks atjauninātas arī visas aprēķinu formulas. Ja atlasīsit “Nē”, ievades datos tiks izmantotas iepriekšējā sesijā saglabātās vērtības.

Būtībā ir jāizvēlas poga “Nē”, bet, ja nevēlaties saglabāt iepriekšējos aprēķinu rezultātus, varat izvēlēties “Jā”. Dažreiz, ja ievadāt pārāk daudz nepareizu ievades datu, kāda veida darbības traucējumi vai nejauši izdzēšat šūnas saturu ar formulu, ir vieglāk iziet no programmas un palaist to vēlreiz, atbildot uz jautājumu “Jā”. Tas ir vieglāk nekā kļūdu meklēšana un labošana un pazaudēto formulu atkārtota izrakstīšana.

Programma ir parasta Excel darblapa ar trim atsevišķām tabulām ( Ievadiet datus , Nospiedums , Aprēķinu rezultāti ) un stabilizatora ķēdi.

Pirmajās divās tabulās ir ievadītā vai aprēķinātā parametra nosaukums, tā īsais nosaukums simbols(to lieto arī formulās skaidrības labad), parametra vērtībā un mērvienībā. Trešajā tabulā nosaukumi ir izlaisti kā nevajadzīgi, jo elementa mērķis ir redzams turpat diagrammā. Aprēķināto parametru vērtības ir atzīmētas dzeltenā krāsā, un tās nevar mainīt neatkarīgi, jo šajās šūnās ir rakstītas formulas.

Pie galda" Ievadiet datus » tiek ievadīti sākotnējie dati. Dažu parametru mērķis ir izskaidrots piezīmēs. Visas šūnas ar ievaddatiem ir jāaizpilda, jo tās visas piedalās aprēķinā. Izņēmums ir šūna ar parametru “Slodzes strāvas pulsācija (Inp)” - tā var būt tukša. Šajā gadījumā induktora induktivitāte tiek aprēķināta, pamatojoties uz slodzes strāvas minimālo vērtību. Ja šajā šūnā iestatāt slodzes pulsācijas strāvas vērtību, tad induktora induktivitāte tiek aprēķināta, pamatojoties uz norādīto pulsācijas vērtību.

Daži parametri dažādiem mikroshēmu ražotājiem var atšķirties, piemēram, atsauces sprieguma vērtība vai strāvas patēriņš. Lai iegūtu ticamākus aprēķinu rezultātus, jums ir jāsniedz precīzāki dati. Lai to izdarītu, varat izmantot faila otro lapu (“Chips”), kurā ir dažādu parametru galvenais saraksts. Zinot mikroshēmas ražotāju, var atrast precīzākus datus.

Tabulā " Nospiedums » atrodami interesējošie aprēķinu starprezultāti. Aprēķinos izmantotās formulas var redzēt, atlasot šūnu ar aprēķināto vērtību. Šūnu ar parametru “Maksimālais aizpildījuma koeficients (dmax)” var izcelt vienā no divām krāsām – zaļā un sarkanā. ZaļšŠūna tiek iezīmēta, ja parametra vērtība ir pieņemama, un sarkana, ja tiek pārsniegta maksimālā pieļaujamā vērtība. Šūnas piezīmē varat izlasīt, kuri ievades dati ir jāmaina, lai tos labotu.

AN920-D dokumentā, kurā šī mikroshēma ir aprakstīta sīkāk, norādīts, ka MC34063 mikroshēmas maksimālā darba cikla vērtība nevar pārsniegt 0,857, pretējā gadījumā kontroles robežas var nesakrist ar norādītajām. Tieši šī vērtība tiek ņemta par aprēķinos iegūtā parametra pareizības kritēriju. Tiesa, prakse ir parādījusi, ka aizpildījuma koeficienta reālā vērtība var būt lielāka par 0,9. Acīmredzot šī neatbilstība ir izskaidrojama ar “nestandarta” iekļaušanu.

Aprēķinu rezultāts ir ķēdes pasīvo elementu vērtības, kas apkopotas trešajā tabulā " Aprēķinu rezultāti" . Iegūtās vērtības var izmantot, montējot stabilizatora ķēdi.

Dažreiz ir lietderīgi iegūtās vērtības pielāgot sev, piemēram, ja iegūtā rezistora pretestības, kondensatora kapacitātes vai induktora induktivitātes vērtība nesakrīt ar standarta vērtību. Interesanti ir arī redzēt, kā tas ietekmē vispārīgās īpašības shēmas, kas maina dažu elementu vērtības. Šī funkcija ir ieviesta programmā.

Pa labi no galda " Aprēķinu rezultāti" Blakus katram parametram ir kvadrāts. Noklikšķinot uz izvēlētā kvadrāta ar peles kreiso pogu, tajā parādās “putns”, kas atzīmē parametru, kas ir jāatlasa. Šajā gadījumā no lauka ar vērtību tiek noņemts dzeltenais izcēlums, kas nozīmē, ka vērtību var atlasīt neatkarīgi šis parametrs. Un tabulā" Ievades dati" Mainīgie parametri ir iezīmēti sarkanā krāsā. Tas ir, tiek veikts apgriezts pārrēķins - formula tiek ierakstīta ievades datu tabulas šūnā, un aprēķina parametrs ir tabulas vērtība " Aprēķinu rezultāti" .

Piemēram, novietojot "putnu" pretī induktora induktivitātei tabulā " Aprēķinu rezultāti" , var redzēt, ka tabulas parametrs “Minimālā slodzes strāva” ir iezīmēts sarkanā krāsā Ievadiet datus ».

Mainoties induktivitātei, mainās arī daži tabulas parametri. Nospiedums ", piemēram, "Maksimālā induktora un slēdža strāva (I_Lmax)". Tādā veidā jūs varat izvēlēties droseli ar minimālo induktivitāti no standarta diapazona un izmēriem, nepārsniedzot mikroshēmas atslēgas tranzistora maksimālo strāvu, bet “upurējot” minimālās slodzes strāvas vērtību. Tajā pašā laikā var redzēt, ka arī izejas kondensatora Co vērtība palielinājās, lai kompensētu slodzes strāvas pulsācijas pieaugumu.

Izvēloties induktivitāti un pārliecinoties, ka citi atkarīgie parametri nepārsniedz bīstamās robežas, noņemiet atzīmi blakus induktivitātes parametram, tādējādi nodrošinot iegūto rezultātu pirms citu parametru maiņas, kas ietekmē induktora induktivitāti. Turklāt tabulā " Aprēķinu rezultāti" formulas tiek atjaunotas, un tabulā " Ievades dati" , gluži pretēji, tiek noņemti.

Tādā pašā veidā jūs varat atlasīt citus tabulas parametrus " Aprēķinu rezultāti" . Tomēr jāpatur prātā, ka gandrīz visu formulu parametri pārklājas, tādēļ, ja vēlaties mainīt visus šīs tabulas parametrus vienlaikus, var parādīties kļūdu logs ar ziņojumu par savstarpējām atsaucēm.

Lejupielādējiet rakstu pdf formātā.

Tīkla barošanas avoti bieži tiek izmantoti pārnēsājamo elektronisko iekārtu barošanai mājās. Bet tas ne vienmēr ir ērti, jo lietošanas vietā ne vienmēr ir pieejama brīva vieta. elektrības kontaktligzda. Ko darīt, ja jums ir nepieciešami vairāki dažādi barošanas avoti?

Viens no pareizos lēmumus ir izveidot universālu enerģijas avotu. Un kā ārēju barošanas avotu izmantojiet, jo īpaši, personālā datora USB portu. Nav noslēpums, ka standarta versija nodrošina barošanu ārējām elektroniskām ierīcēm ar spriegumu 5V un slodzes strāvu ne vairāk kā 500 mA.

Bet diemžēl lielākajai daļai portatīvo elektronisko iekārtu normālai darbībai ir nepieciešami 9 vai 12 V. Problēmu palīdzēs atrisināt specializēta mikroshēma. sprieguma pārveidotājs uz MC34063, kas ievērojami atvieglos ražošanu ar nepieciešamajiem parametriem.

mc34063 pārveidotāja blokshēma:

MC34063 darbības ierobežojumi

Pārveidotāja ķēdes apraksts

Zemāk ir shematiska shēma barošanas avotam, kas ļauj iegūt 9V vai 12V no datora 5V USB porta.

Shēma ir balstīta uz specializētu mikroshēmu MC34063 (tās krievu analogs K1156EU5). MC34063 sprieguma pārveidotājs ir elektroniskā shēma Līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotāja vadība.

Tam ir temperatūras kompensēta sprieguma atsauce (CVS), mainīga darba cikla oscilators, komparators, strāvas ierobežošanas ķēde, izejas stadija un augstas strāvas slēdzis. Šī mikroshēma ir īpaši izgatavota izmantošanai boost, buck un invertējošajos elektroniskajos pārveidotājos ar vismazāko elementu skaitu.

Darbības rezultātā iegūtais izejas spriegums tiek iestatīts ar diviem rezistoriem R2 un R3. Izvēle tiek veikta, pamatojoties uz to, ka komparatora ieejai (5. tapas) jābūt spriegumam, kas vienāds ar 1,25 V. Varat aprēķināt ķēdes rezistoru pretestību, izmantojot vienkāršu formulu:

Uout= 1,25 (1+R3/R2)

Zinot nepieciešamo izejas spriegumu un rezistora R3 pretestību, jūs varat diezgan viegli noteikt rezistora R2 pretestību.

Tā kā izejas spriegumu nosaka , ķēdi var ievērojami uzlabot, iekļaujot ķēdē slēdzi, kas ļauj iegūt dažādas vērtības pēc vajadzības. Zemāk ir MC34063 pārveidotāja versija diviem izejas spriegumiem (9 un 12 V)

Iespējams, daudzi no mums ir saskārušies ar problēmu ar 9 voltu multimetru barošanas avotu, kad visnepiemērotākajā brīdī ekrāna augšējā kreisajā stūrī parādās simbols “akumulators” un ierīce sāk klaji “melot”. Tāpēc pēc tam, kad man apnika mainīt “Kronas”, un tie ne vienmēr bija pārdošanā, es sāku barot multimetru no stacionāra barošanas avota un kādu dienu nosūtīju savu multimetru saviem senčiem, piegādājot tam 27 voltu spriegumu. spēks kļūdas dēļ. Toreiz es sāku domāt par "alternatīvu enerģijas avotu". Shēma tika atrasta izmēģinājumu un kļūdu ceļā. To man ieteica draugs “radiomaster.com.ua” forumā Sergejs Gurejevs, par kuru viņam cieņu un “cieņu”.

Šajā rakstā es vēršu radioamatieru uzmanību uz sprieguma pārveidotāja ķēdi multimetra darbināšanai diezgan izplatītajā MC34063A IC. Es paņēmu shēmu no mikroshēmas datu lapas. Mikroshēma darbojas gan, lai palielinātu spriegumu, gan samazinātu to. Ieejas spriegums no 3 līdz 40 voltiem. Izejas strāva līdz 1,5 ampēriem. Ir arī tā sauktais kalkulators

“cauruļvada” radioelementu nominālu un aktivizācijas veida aprēķināšanai atkarībā no mērķa. Jāatzīmē, ka šis pārveidotājs ir labvēlīgs salīdzinājumā ar citām ierīcēm, kas darbojas tā paša uzdevuma veikšanai. Nav mijiedarbības ar 220 voltu tīklu, tādējādi novēršot lietotāja savainojumu risku elektrošoku. Ir acīmredzama vienkāršība - šajā diagrammā ir tikai deviņas daļas. Iekšējā ģeneratora klātbūtne, kura pārveidošanas frekvenci nosaka ārējie elementi, garantē stabilu spriegumu ierīces izejā. Dotie parametri, mikroshēmas relatīvais lētums, kā arī iekļaušanas vienkāršība un detaļu minimums padara to pievilcīgu atkārtošanai. Salīdzinājumam, Krona akumulatora cena Doņeckā ir aptuveni 2 USD, IC MC34063A cena ir 0,5 USD. Tas notiek neskatoties uz to, ka jūs periodiski maināt “Kronas”, un tie, kā likums, nekļūst lētāki.

Strukturāli pārveidotājs ir paredzēts montāžai uz virsmas, bet estēti to var izgatavot iespiedshēmas plates formā SMD formātā. Mikroshēmu izmantoju DIP8 iepakojumā - tam ir ligzda un ap to ērti uzstādīt atlikušos elementus. Es ņemu ieejas strāvu no litija akumulatora no mobilais tālrunis. Multimetra korpusa galā ir savienotājs lādētāja pieslēgšanai, manā gadījumā no tā paša mobilā telefona. Shēmai nav nepieciešama nekāda konfigurācija - viss darbojas uzreiz, kad tiek ieslēgta strāva. Pārveidotājam jābūt savienotam ar atstarpi trasē, kas iet no barošanas pogas līdz pārējai ķēdei.

Multimetrs DT-9502 tiek organizēts ar pogu, ja tiek pabeigtas ierīces ar “blīvi”, tad tas būs atkarīgs no situācijas. Strāvas patēriņš ir 20 mA, bet kapacitātes mērīšanas režīmā pie “200 µF” robežas – 60 mA. Šīs klases multimetriem ir taimeris, kas izslēdzas atbilstoši darbības laikam, tāpēc ar 3,8 - 4,2 voltu barošanas avotu darbības laiks samazināsies uz pusi. Lai tas nenotiktu, 100 µF kondensators ir jāpielodē paralēli taimera kondensatoram trases pusē. Varat arī iebūvēt ekrāna sānu apgaismojumu - ļoti ērta lieta, kas man ir palīdzējusi ne reizi vien. Bet šī ir pavisam cita tēma.

Ar cieņu, Tango.

Internetā es uzgāju Ahtoxa autora shēmu ar KREN5 mikroshēmas nomaiņu ar nelielu plati ar MC34063, kas samontēta ar nelielām izmaiņām saskaņā ar datu lapu strāvai līdz 0,5 A. Fakts ir tāds, ka dažreiz ir nepieciešams uzstādīt stabilizatoru bez lielgabarīta radiatora pie liela ieejas spriegums. Un tāpēc šī iespēja varētu būt piemērota. Ir zināms, ka LM7805 mikroshēma ir lineārs sprieguma stabilizators, tas ir, tas absorbē visu lieko spriegumu uz sevi. Un ar ieejas spriegumu 12 V tas ir spiests nodrošināt 7 voltu sprieguma kritumu. Reiziniet to ar strāvu vismaz 100 mA, un jūs jau iegūsit 0,7 W lieko jaudas izkliedi. Pie nedaudz lielākas strāvas vai starpības starp ieejas un izejas spriegumiem liela siltuma izlietne vairs nav nepieciešama.

Vienkāršas un regulējamas MC34063 shēmas

Autors nedalījās iespiedshēmas plate, tāpēc es izstrādāju savu līdzīgu versiju. To kopā ar dokumentāciju un citiem montāžai nepieciešamajiem failiem varat lejupielādēt vietnē vispārējais arhīvs.

Stabilizators darbojas lieliski. Savāca vairākas reizes. Tiesa, atšķirības no datu lapas nav uz labu. Ļoti ieteicams uzstādīt ierobežojošo rezistoru. Pretējā gadījumā, ja izejā ir lielas kapacitātes, tas var izraisīt mikroshēmas bojājumu. Divu diožu savienošana paralēli nav attaisnojama. Labāk ir uzstādīt vienu jaudīgāku. Lai gan strāvai 500 mA tas ir pilnīgi pietiekami. Lielām strāvām ieteicams uzstādīt ārējo tranzistoru. Lai gan saskaņā ar datu lapu mikroshēmas nominālā strāva ir 1,5 A, darba strāva, kas pārsniedz 500 mA, nav ieteicama.