Chip MC34063A / MC33063A-boost (buck) conversor de pulso sem isolamento galvânico em um chip

Hoje vamos considerar um microcircuito tão maravilhoso como o MC34063 (MC33063), que é um microcontrolador integrado de um conversor de tensão de pulso sem isolamento galvânico e requer um mínimo de componentes externos para o pleno funcionamento daquele construído em sua base Conversor DC-DC em miniatura (buck, boost ou flip).

Notamos imediatamente que a corrente operacional máxima para o interruptor de energia embutido deste microcircuito não deve exceder 1,5 amperes, e a tensão máxima de entrada para ele não é inferior a 40 volts no mínimo possível de 3,3 V.

Ao contrário dos reguladores lineares da série 78xx, o conversor DC-DC de comutação tem maior eficiência, não requer dissipador de calor e, projetado para uma potência de saída específica, ocupa muito pouco espaço na placa de circuito impresso.

O chip MC34063 (MC33063) está disponível em pacotes de chumbo e planos. Na folha de dados da empresa ON Semicondutor o seguinte diagrama esquemático deste componente é mostrado:

Conclusões 6 e 4 — fonte de alimentação

Os blocos funcionais internos do chip são alimentados por tensão DC através dos pinos 6 e 4. O quarto pino é comum (GND), o sexto pino é o positivo da fonte de alimentação (Vcc) tanto para o chip quanto para um pequeno circuito externo que será reunidos ao seu redor.

Descobertas 3, 4 e 7

O oscilador embutido do microcircuito gera pulsos retangulares com frequência constante, cujo valor é determinado pela capacitância do capacitor conectado entre os pinos 3 e 4, e a duração de cada pulso depende da tensão no pino 7 - de um sensor de corrente resistiva. Assim que a tensão no pino 7 atingir 0,3 V, o pulso de onda quadrada de controle dentro do microcircuito é concluído. Além disso, ficará claro por que isso acontece.

A conclusão é que entre os pinos 6 e 7, de acordo com os requisitos da documentação deste microcircuito, deve-se instalar um resistor limitador de corrente externo. Além disso, a tensão máxima deste resistor determina o ponto de corrente máxima do circuito externo operacional em cada pulso subsequente.

De acordo com a lei de Ohm, o máximo de 1,5 amperes de corrente a 0,3 volts (esta é a calibração do microcircuito de acordo com a folha de dados) do resistor é alcançável com um resistor classificado em 0,2 ohms. No entanto, alguma margem é sempre necessária, então eles ocupam um mínimo de 0,25 Ohm - geralmente quatro resistores de 1 Ohm em paralelo neste ponto.

Conclusão 8

O pino 8 é o coletor aberto do transistor interno Q2, que aciona o transistor de potência Q1, que é projetado para alternar a indutância externa para a fonte de alimentação. O ganho de corrente total aqui está na região de 75.Isso significa que, dependendo da topologia do conversor projetado, pode ser necessário um resistor no pino 8 para limitar a corrente de base.

Conclusão 5

Devido à presença de uma fonte de tensão de referência calibrada de 1,25 volts embutida no microcircuito, no conversor DC-DC projetado de qualquer topologia, você pode construir facilmente o loop de realimentação de tensão de saída mais comum. A saber - aplicar da saída do conversor, por meio de um divisor resistivo, ao pino nº 5, a tensão correspondente de 1,25 volts, perfazendo uma certa parte da tensão de saída necessária.

Como os princípios de construção conversores como Buck e Boost já analisamos em artigos anteriores, agora não vamos nos deter nesses princípios em detalhes, mas apenas observar que além do próprio microcircuito, para construir um conversor Buck (redução) ou Boost (aumento) sem isolamento galvânico do microcircuito MC34063 (MC33063), exceto o próprio chip, que precisamos apenas diodo Schottky tipo 1N5822 ou 1N5819, dependendo da corrente de saída, uma bobina de indutância adequada e corrente máxima adequada, alguns resistores para fornecer um shunt de 0,25 ohm e para uma dissipação total de energia de cerca de 1-2 W, um capacitor de sincronização de 3x e saída filtro de capacitor e capacitor na entrada da 6ª perna (eletrolítico).

Veja também:Buck Converter — Dimensionamento de componentes