MC34063A構(gòu)成的雙路/三路輸出穩(wěn)壓電源電路圖


原標題:MC34063A構(gòu)成的雙路/三路輸出穩(wěn)壓電源電路圖
MC34063A是一款經(jīng)典的DC-DC轉(zhuǎn)換器芯片,集成了開關(guān)管、振蕩器、比較器等功能,可通過外接元件實現(xiàn)升壓、降壓或反相輸出。其低成本、高集成度的特性使其適合多路輸出電源設(shè)計。以下介紹基于MC34063A的雙路和三路輸出穩(wěn)壓電路方案,重點分析拓撲選擇、元件復用及穩(wěn)定性優(yōu)化。
一、雙路輸出電路設(shè)計
1. 拓撲選擇:主輸出+輔助輸出
主輸出:采用標準的降壓(Buck)或升壓(Boost)結(jié)構(gòu),提供核心電壓(如5V/2A)。
輔助輸出:通過復用主輸出的電感或變壓器繞組,結(jié)合二極管和電容實現(xiàn)隔離或非隔離輸出(如3.3V/0.5A)。
2. 典型電路結(jié)構(gòu)
主降壓輸出(5V):
MC34063A的開關(guān)管(D極)接輸入電壓(12V),S極接電感一端。
電感另一端接輸出電容和負載,同時通過肖特基二極管(如1N5819)續(xù)流。
反饋電阻分壓后接芯片比較器引腳(Pin1),形成閉環(huán)穩(wěn)壓。
輔助輸出(3.3V):
方案1(非隔離):在主電感上增加輔助繞組,通過二極管整流和電容濾波輸出。需調(diào)整繞組匝數(shù)比匹配電壓。
方案2(線性穩(wěn)壓):從主輸出5V經(jīng)LDO(如AMS1117-3.3)降壓得到3.3V,成本低但效率略降。
3. 關(guān)鍵元件復用
電感復用:主輸出電感若為耦合電感,可設(shè)計雙繞組實現(xiàn)輔助輸出,減少元件數(shù)量。
控制信號復用:主輸出的開關(guān)信號直接驅(qū)動輔助電路的同步整流管(需加緩沖電路)。
二、三路輸出電路設(shè)計
1. 拓撲擴展:主輸出+兩路輔助輸出
主輸出:仍采用Buck或Boost結(jié)構(gòu)(如12V/1A)。
輔助輸出1:通過變壓器耦合實現(xiàn)隔離輸出(如5V/0.5A),需增加整流二極管和濾波電容。
輔助輸出2:利用主電感的剩余能量,通過額外二極管和電容生成負電壓(如-5V/0.3A),適用于運放雙電源供電。
2. 典型電路結(jié)構(gòu)
主升壓輸出(12V):
MC34063A的開關(guān)管接輸入(5V),驅(qū)動電感儲能,通過二極管整流和電容濾波輸出12V。
反饋電阻分壓后接比較器引腳,穩(wěn)定輸出。
輔助輸出1(5V隔離):
在主電感位置替換為變壓器,次級繞組經(jīng)二極管整流和電容濾波輸出5V。
需調(diào)整變壓器匝數(shù)比(如1:0.5)實現(xiàn)降壓。
輔助輸出2(-5V):
從主電感兩端并聯(lián)額外二極管和電容,利用電感反向電動勢生成負電壓。
需增加穩(wěn)壓二極管(如1N4733A)限制電壓精度。
3. 穩(wěn)定性優(yōu)化
交叉調(diào)整率改善:多路輸出時,主輸出負載變化會影響輔助輸出電壓??赏ㄟ^以下方法優(yōu)化:
增加輔助輸出的濾波電容(如100μF電解電容+0.1μF陶瓷電容)。
在輔助輸出反饋回路中加入誤差放大器(如LM358),形成次級閉環(huán)控制。
磁元件設(shè)計:若使用變壓器或耦合電感,需確保漏感小、耦合系數(shù)高,減少輸出交叉干擾。
三、元件選型建議
MC34063A:
封裝:SOIC-8或DIP-8,根據(jù)布局選擇。
開關(guān)頻率:典型100kHz,需根據(jù)電感/電容值調(diào)整。
電感/變壓器:
主電感:根據(jù)輸出電流選擇(如100μH/2A)。
耦合電感/變壓器:需計算匝數(shù)比和磁芯飽和電流。
二極管:
主輸出:肖特基二極管(低正向壓降,如1N5819)。
輔助輸出:快恢復二極管(如UF4007),減少反向恢復損耗。
電容:
輸入/輸出電容:低ESR電解電容(如100μF/25V)并聯(lián)陶瓷電容(0.1μF)。
輔助輸出濾波:增加鉭電容或陶瓷電容提高高頻響應(yīng)。
四、應(yīng)用場景
便攜設(shè)備電源:
主輸出為鋰電池充電(5V),輔助輸出為MCU供電(3.3V)和傳感器負電源(-5V)。
工業(yè)控制模塊:
主輸出24V驅(qū)動繼電器,輔助輸出12V供傳感器,5V供通信接口。
音頻放大器電源:
主輸出±15V供運放,輔助輸出5V供數(shù)字控制電路。
五、總結(jié)
MC34063A通過合理設(shè)計可實現(xiàn)雙路/三路輸出,關(guān)鍵在于:
拓撲選擇:主輸出+輔助輸出(非隔離或隔離)。
元件復用:電感/變壓器繞組共享,減少成本和體積。
穩(wěn)定性優(yōu)化:增加濾波電容和次級反饋,改善交叉調(diào)整率。
典型參數(shù):
輸入電壓:5V~30V(根據(jù)拓撲調(diào)整)。
輸出路數(shù):2路或3路(正/負電壓組合)。
最大效率:85%(取決于拓撲和負載)。
成本:低于$2(含MC34063A及外圍元件)。
該方案適合對成本敏感、輸出電流較小的多路電源需求,如便攜設(shè)備、傳感器模塊等。
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