Калькулятор MC34063

Расчёт нужен при разработке или ремонте импульсного источника питания на микросхеме 34063 (и её версии с индексом А) - понижающего или повышающего преобразователя. Он даёт номиналы основных элементов обвязки, которые затем подбирают из стандартного ряда.

Что подготовить:

• схему: понижающая или повышающая;
• минимальное входное напряжение, В - нижнюю границу напряжения источника;
• выходное напряжение, В, и максимальный ток нагрузки, А;
• частоту преобразования, кГц (по умолчанию 50);
• допустимые пульсации на выходе, В - размах (по умолчанию 0,05 В);
• напряжение насыщения ключа - около 1 В для ключа по схеме Дарлингтона, по даташиту;
• прямое падение на диоде - для диода Шоттки 0,3-0,5 В;
• сопротивление первого резистора делителя, кОм (по умолчанию 1,2).

Входное напряжение вводите минимальное - формулы даташита рассчитаны на него. Для понижающей схемы вход должен быть больше выхода плюс напряжение насыщения ключа, для повышающей выход должен быть больше входа; иначе отношение времени открытого ключа ко времени закрытого выйдет отрицательным - проверьте ввод. Следите за единицами: частота - в кГц, первый резистор делителя - в кОм, пульсации - в вольтах, а не в милливольтах или процентах.

Как применять результат: индуктивность - минимальная, берите ближайший больший номинал с током насыщения не ниже пикового тока ключа. Выходной конденсатор - минимальная ёмкость. Пиковый ток ключа микросхемы 34063 - не более 1,5 А; калькулятор это не проверяет, сравните рассчитанный пиковый ток с пределом сами.

Расчёт служит для подбора элементов и не заменяет проект. Работы под напряжением выполняет только специалист с допуском.

Используется таблица расчётных формул из даташита микросхемы 34063 в версии с индексом А (производитель "Он Семикондактор") и примечание AN920. Опорное напряжение компаратора - 1,25 В. Формулы для понижающей и повышающей схем различаются:

Отношение: понижающая = (Выходное + Диод) / (Входное - Насыщение - Выходное); повышающая = (Выходное + Диод - Входное) / (Входное - Насыщение)
Период = 1 / Частота; Время закрытого ключа = Период / (Отношение + 1); Время открытого ключа = Период - Время закрытого ключа
Времязадающий конденсатор = 4*10^-5 * Время открытого ключа
Пиковый ток: понижающая = 2 * Ток нагрузки; повышающая = 2 * Ток нагрузки * (Отношение + 1)
Токоизмерительный резистор = 0,3 / Пиковый ток
Индуктивность: понижающая = (Входное - Насыщение - Выходное) / Пиковый ток * Время открытого ключа; повышающая = (Входное - Насыщение) / Пиковый ток * Время открытого ключа
Выходной конденсатор: понижающая = Пиковый ток * Период / (8 * Пульсации); повышающая = 9 * Ток нагрузки * Время открытого ключа / Пульсации
Второй резистор делителя = Первый резистор делителя * (Выходное / 1,25 - 1)

• Входное - минимальное входное напряжение, Выходное - выходное напряжение, Насыщение - напряжение насыщения ключа, Диод - прямое падение на диоде, Пульсации - допустимые пульсации (размах), все в вольтах;
• Ток нагрузки - максимальный ток нагрузки, А; Частота - частота преобразования (вводится в кГц), Период - период; Отношение - отношение времени открытого ключа ко времени закрытого;
• в формуле времязадающего конденсатора время открытого ключа берётся в секундах, результат показывается в пикофарадах; время открытого ключа - в микросекундах, минимальная индуктивность - в микрогенри, выходной конденсатор - в микрофарадах;
• второй резистор делителя следует из формулы выходного напряжения: Выходное = 1,25 * (1 + Второй / Первый); оба резистора делителя - в кОм.

Округление: отношение - до 0,001; время открытого ключа - до 0,01 мкс; времязадающий конденсатор - до целых пФ; пиковый ток и токоизмерительный резистор - до 0,001; индуктивность и выходной конденсатор - до 0,1; второй резистор делителя - до 0,01 кОм.

Ограничения: считаются только понижающая и повышающая схемы. Индуктивность и ёмкость выходного конденсатора - минимальные значения. Предел пикового тока 1,5 А не проверяется. При нулевых пульсациях или частоте расчёт невозможен.

Пример: понижающая схема 12 -> 5 В, 0,5 А, 50 кГц, пульсации 0,05 В, напряжение насыщения 1 В, падение на диоде 0,4 В, первый резистор делителя 1,2 кОм.

Отношение = (5 + 0,4) / (12 - 1 - 5) = 0,9
Период = 20 мкс; время закрытого ключа = 20 / 1,9 примерно 10,53 мкс; время открытого ключа примерно 9,47 мкс
Времязадающий конденсатор = 4*10^-5 * 9,47*10^-6 примерно 379 пФ
Пиковый ток = 2 * 0,5 = 1 А; токоизмерительный резистор = 0,3 / 1 = 0,3 Ом
Индуктивность = (12 - 1 - 5) / 1 * 9,47 примерно 56,8 мкГн
Выходной конденсатор = 1 * 20*10^-6 / (8 * 0,05) = 50 мкФ; второй резистор делителя = 1,2 * (5 / 1,25 - 1) = 3,6 кОм