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MC34063A構(gòu)成的雙路/三路輸出穩(wěn)壓電源電路圖

來源: 維庫電子網(wǎng)
2020-09-02
類別:電路圖
eye 46
文章創(chuàng)建人 拍明

原標(biāo)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(shí)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(jì)。以下介紹基于MC34063A的雙路和三路輸出穩(wěn)壓電路方案,重點(diǎn)分析拓?fù)溥x擇、元件復(fù)用及穩(wěn)定性優(yōu)化。

一、雙路輸出電路設(shè)計(jì)

1. 拓?fù)溥x擇:主輸出+輔助輸出

  • 主輸出:采用標(biāo)準(zhǔn)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(fù)用主輸出的電感或變壓器繞組,結(jié)合二極管和電容實(shí)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(fù)載,同時(shí)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(fù)用

  • 電感復(fù)用:主輸出電感若為耦合電感,可設(shè)計(jì)雙繞組實(shí)現(xiàn)輔助輸出,減少元件數(shù)量。

  • 控制信號復(fù)用:主輸出的開關(guān)信號直接驅(qū)動(dòng)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(jì)

1. 拓?fù)鋽U(kuò)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(shí)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(fù)電壓(如-5V/0.3A),適用于運(yùn)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(dòng)電感儲(chǔ)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(shí)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(dòng)勢生成負(fù)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(shí),主輸出負(fù)載變化會(huì)影響輔助輸出電壓。可通過以下方法優(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(jì):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

  1. 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。

  2. 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(jì)算匝數(shù)比和磁芯飽和電流。

  3. 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(fù)二極管(如UF4007),減少反向恢復(fù)損耗。

  4. 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)。

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四、應(yīng)用場景

  1. 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(fù)電源(-5V)。

  2. 工業(yè)控制模塊

    • 主輸出24V驅(qū)動(dòng)繼電器,輔助輸出12V供傳感器,5V供通信接口。

  3. 音頻放大器電源

    • 主輸出±15V供運(yùn)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(jì)可實(shí)現(xiàn)雙路/三路輸出,關(guān)鍵在于:

  1. 拓?fù)溥x擇:主輸出+輔助輸出(非隔離或隔離)。

  2. 元件復(fù)用:電感/變壓器繞組共享,減少成本和體積。

  3. 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?fù)湔{(diào)整)。

  • 輸出路數(shù):2路或3路(正/負(fù)電壓組合)。

  • 最大效率:85%(取決于拓?fù)浜拓?fù)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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標(biāo)簽: 輸出穩(wěn)壓

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