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薩科微MC34063在DC-DC電壓變換中的應用案例
2023-08-14
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深圳市薩科微半導體有限公司技術骨干來自清華大學，以新材料新工藝新產品引領公司發展，掌握國際領先的第三代半導體碳化硅SiC MOS管等功率器件技術。薩科微集電子產品的設計開發、生產和銷售一體化的高新科技企業，為客戶提供可靠的產品和配套的技術服務。為了電子產品方案公司、電子應用工程師和電子發燒友們用好薩科微slkor（www.slkoric.com）半導體的產品，薩科微應用工程師們在客戶端的應用中，精選出典型案例與同行們分享：
1.1名稱：薩科微MC34063在DC-DC 電壓變換器中的應用案例
1.2應用：遠程及數據通訊、計算機、自動化設備、工業儀器儀表、軍事、航天航空、老人手機、USB小電風扇、電動牙刷、BT藍牙音箱、可充電鍵鼠等產品
1.3芯片功能：
薩科微MC34063雙極型 DC-DC變換集成電路，是應用非常靈活，非常成熟的直流-直流變換器芯片。片內包含有溫度補償帶隙基準源（1.25V）比較器、一個占空比周期控制振蕩器、驅動器和可承受1.5A大電流的雙極型晶體管。它能使用最少的外接元件構成開關式升壓變換器、降壓式變換器和電源反向器。輸入電壓范圍大3.0-40V電壓下工作。工作振蕩頻率從100HZ到100KHZ。應用于降壓式變換器時，一般輸出電流不大于500mA；應用于升壓式變換器時，一般輸出電流不大于200mA。
薩科微半導體MC34063采用采用 DIP8 和 SOP8兩種封裝形式。
薩科微MC34063典型應用電路圖1: 反向變換電路
2.1薩科微MC34063反向變換電路原理：
當芯片內部開關管T1導通時，電流經MC34063的1腳、2腳和電感Ll流到地，電感Ll存儲能量。此時由C4向負載提供能量。當T1斷開時，由于流經電感的電流不能突變，因此，續流二極管D1導通。此時，Ll經D3向負載和C4供電(經公共地)，輸出負電壓。這樣，只要芯片的工作頻率相對負載的時間常數足夠高，負載上便可獲得連續直流電壓。
2.2. 薩科微MC34063反向變換電路典型應用BOM物料表
|
Comment |
Designator |
Quantity |
|
SMD,D16xL16.5mm 100uF/25V |
C3 |
1 |
|
0603 160uF |
C5 |
1 |
|
SMD,D16xL16.5mm 470uF/25V |
C4 |
1 |
|
1N5819 SOD-123 |
D3 |
1 |
|
SMD,6x6mm 88uH |
L1 |
1 |
|
0805 0.33Ω |
R7 |
1 |
|
0603 8.2K |
R8 |
1 |
|
0603 1K |
R9 |
1 |
|
薩科微MC34063 SOP-8 |
U3 |
1 |
3．slkor薩科微MC34063典型應用電路圖2: 降壓電路
3.1.薩科微MC34063降壓電路原理：
3.1.1．比較器的反相輸入端(腳5)通過外接分壓電阻R13、R14監視輸出電壓。其中輸出電壓Uo=1.25(1+ R14/R13)由公式可知輸出電壓 。僅與R13、R14數值有關，因1．25V為基準電壓，恒定不變。若R13、R14阻值穩定，U。亦穩定。
3.1．2腳5電壓與內部基準電壓1．25V同時送入內部比較器進行電壓比較。當腳5的電壓值低于內部基準電壓(1．25V)時，比較器輸出為跳變電壓，開啟R—S觸發器的S腳控制門，R—S觸發器在內部振蕩器的驅動下，Q端為“1”狀態(高電平)，驅動管T2導通，開關管T1亦導通，使輸入電壓Ui向輸出濾波器電容C8充電以提高U。，達到自動控制U。穩定的作用。
3.1.3．當腳5的電壓值高于內部基準電壓(1．25V)時，R—S觸發器的S腳控制門被封鎖，Q端為“0”狀態(低電平)，T2截止，T1亦截止。振蕩器的Ipk 輸入(腳7)用于監視開關管T1的峰值電流，以控制振蕩器的脈沖輸出到R—S觸發器的Q端。腳3外接振蕩器所需要的定時電容C7電容值的大小決定振蕩器頻率的高低，亦決定開關管T1的通斷時間。
3.2.薩科微MC34063降壓電路典型應用BOM物料表
|
Comment |
Designator |
Quantity |
|
SMD,D16xL16.5mm 47uF/35V |
C6 |
1 |
|
0603 470pF |
C7 |
1 |
|
SMD,D16xL16.5mm 470uF/16V |
C8 |
1 |
|
1N5819 SOD-123 |
D4 |
1 |
|
SMD,6x6mm 220uH |
L2 |
1 |
|
0805 0.33Ω |
R10 |
1 |
|
0603 1.2K |
R13 |
1 |
|
0603 3.6K |
R14 |
1 |
|
薩科微MC34063 SOP-8 |
U4 |
1 |
4.薩科微MC34063典型應用電路圖3: 升壓電路
4.1薩科微MC34063升壓電路原理：
當芯薩科微（www.ax99.cn）MC34063片內開關管(T1)導通時，電源經取樣電阻R25、電感L5、MC34063的1腳和2腳接地，此時電感L5開始存儲能量，而由C10對負載提供能量。當T1斷開時，電源和電感同時給負載和電容C14提供能量。電感在釋放能量期間，由于其兩端的電動勢極性與電源極性相同，相當于兩個電源串聯，因而負載上得到的電壓高于電源電壓。開關管導通與關斷的頻率稱為芯片的工作頻率。只要此頻率相對負載的時間常數足夠高，負載上便可獲得連續的直流電壓。
4.2科微MC34063升壓電路典型應用 BOM物料表
|
Comment |
Designator |
Quantity |
|
SMD,D16xL16.5mm470uF/25V |
C19 |
1 |
|
0603 0.1uF |
C18 |
1 |
|
0603 1500pF |
C20 |
1 |
|
SMD,D16xL16.5mm 330uF/35V |
C10 |
1 |
|
SMD,6x6mm 170uH |
L5 |
1 |
|
0603 230K |
R23 |
1 |
|
0603 180Ω |
R24 |
1 |
|
0603 12K |
R27 |
1 |
|
0805 0.33Ω |
R25 |
1 |
|
薩科微MC34063 SOP-8 |
U7 |
1 |
5.薩科微給應用工程師幾點建議：
5.1選用帶屏蔽結構的平面電感或者一體化合金電感，注意其飽和電流要大于輸出晶體管工作電流。
5.2電路使用的電解電容必須是高頻低阻抗類型的。
5.3必須選用肖特基二極管或者超快恢復二極管，如1N5818,1N5819,1N5820等，建議使用薩科微（www.ax99.cn）品牌產品。
5.4如IPK腳和供電電源之間電阻值取較小值時，（不小于0.33R）輸出短路時容易燒壞芯片。
6. 薩科微MC34063基本的應用計算公式：
薩科微半導體slkor（www.ax99.cn）用于工業和軍工產品有：碳化硅SiC SBD、碳化硅SiC MOS管、IGBT管、第五代超快恢復功率二極管等，滿足新能源汽車、高端裝備、通訊電力設備、太陽能光伏、醫療設備等行業對高性能產品的需求；應用于民用消費類產品有：高中低壓的MOS管、可控硅、橋堆等功率器件，肖特基二極管、ESD靜電保護二極管、TVS瞬態抑制二極管、通用二極管、三極管，和電源管理芯片LDO、AC-DC芯片、霍爾HALL磁性開關傳感器、高速光耦等系列產品，在智能手機、手提電腦、機器人、智慧家居、物聯網、車聯網、LED戶外照明、3C數碼產品，還有老人手機、USB小電風扇、電動牙刷、BT藍牙音箱、可充電鍵鼠等產品得到廣泛的應用。薩科微還將推出更多數字和模擬集成電路產品，為客戶提供更專業和更全面的服務。
薩科微MC34063方案詳圖：
薩科微MC34063在DC-DC 電壓變換器中的應用案例圖（一）
slkor薩科微MC34063在DC-DC 電壓變換器中的應用案例圖（二）
slkor薩科微MC34063在DC-DC 電壓變換器中的應用案例圖（三）
slkor 薩科微MC34063在DC-DC 電壓變換器中的應用案例圖（四）
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