MC34063 - Wybór dławika do przetwornicy 24V na 5V/1,5A, parametry i ciepło

Witam,

Chciałem zrobić przetwornicę step-down z 24V na 5V/0,5..1,5A w oparciu o układ MC34063.
Jakie parametry (prąd, oporność?) musi mieć dławik który jest na schemacie?
Znalazłem kilka informacji że dławiki osiowe, wyglądające jak rezystory, się do tego nie nadają - czy tak jest zawsze czy robiąc przetwornicę o niskiej wydajności (np. 100mA) można takowy zastosować?
Czy dławiki takie jak są w TME - pionowe, prąd rzędu 0,4A, oporność 1,5Ω będą dobre?

Jednym słowem - na jakie parametry (oprócz indukcyjności:D) muszę zwrócić uwagę chcąc kupić gotowy dławik?

Kolejne pytanie: czy można jakoś oszacować (zgrubnie) ile ciepła strat wydzieli się na przetwornicy (innymi słowy: kiedy trzeba zacząć stosować radiator?) i czy lepiej zastosować zewnętrzny tranzystor z radiatorem czy nałożyć go na układ?

W końcu, co sądzicie o zastosowaniu MC do obniżenia napięcia z 24V na powiedzamy 8V, a z 8V na 5V przy pomocy 78x05?
Ja rozumuję tak: przetwornica obniża mi napięcie bez dużych strat w postaci ciepła (brak konieczności stosowania [dużych] radiatorów), ale daje napięcie o znacznych (?) tętnieniach (z pdf-u wynika że moge się spodziewać tętnień rzędu 100..300mV, co chyba jest trochę za duże bo zasilacz ma być do systemu z mikrokontrolerem). 78x05 z kolei zapewnia napięcie 5V bez tętnień.
Czy dobrze myślę?

I czy jeżeli na wyjściu kondensator "od serca" - tak z 2200uF, to czy tętnienia ulegną zmniejszeniau (jak to mam miejsce w typowych zasilaczach)?

Pozdrawiam!

Dziwne żądania - chcesz 5V 0.5-1.5A a dławik chcesz wstawić na 0.4A...

MC34063 nie potrzebuje radiatora.

Co do stosowania dodatkowo liniowego stabilizatora - po co? Przy step-down tętnienia są minimalne.

Czyli dławik powienien być minimum na taki prąd, jaki chcę uzyskać z wyjścia przetwornicy w sposób ciągły? A czy jego oporność ma jakiś wpływ?

Im mniejsza oporność, tym lepiej. Dlawik najlepiej na prąd nieco wyższy niż wymagany.
0,5..1,5A - zdecyduj może czy będzie bliżej tego 0,5 czy bliżej tego 1,5, w tym drugim wypadku polecałbym Ci jednak tranzystro zewnętrzny (choć teoretycznie wewnętrzny wytzrymuje 1,5A).

Jeżeli w układzie mikrokontrolera nie przewidujesz części analogowej (przetwornik A/C itp.) to nie musisz stosować żadnych dodatkowych stabilizatorów liniowych.

Kondensator elektrolityczny filtrujący na wyjściu przetwornicy powinien być LOW ESR czyli niskoimpedancyjny. Do tego w układzie jak najwięcej kondensatorów ceramicznych 100nF (conajmniej ze dwa, trzy przy zasialaczu i gdzi etylko się da w ukłądzie głównym (minimum 1 kond. na każdy użyty układ scalony, jak najbliżej tego układu).

Przy przetwornicy step-down 24/5V spokojnie można obciążyć wewnętrzny klucz prądem 1.5A - niewielkie wypełnienie (ok. 23%) i wydzielana moc w kluczu będzie nieduża - rzędu 0.6W - a dopuszczalna dla obudowy DIP-8 to 1.25W.

Podsumowując:

L = 220 uH / 2A
Ct = 2.2 nF
Rsc = 0.22 om

Dziękuję bardzo za pomoc
Jeszcze jedno pytanie: czy można zastosować dławiki przeciwzakłóceniowe takie jak tutaj (zakłądka "Dławiki przeciwzakłoceniowe )? Są na duże prądy i małe oporności tylko ta nazwa "przeciwzakłóceniowe" mnie zastanawia.

PS. Zasilany układ będzie wykorzystywał część analogową - zarówno przetwornik A/C jak i wzmacniacz operacyjny o dużym wzmocnieniu... Czy w związku z tym zastosować jednak stabilizator liniowy jak sugerował (?) kol. Tdv czy wystarczy dać dużo kondensatorów filtrujących na wyjściu przetwornicy i przy nóżkach zasilających układów?

Do zasilania DAC możesz użyć wprost 7805 zasilanego z 24V - może być wersja o małym prądzie (78L05). O wzmacniacz operacyjny bym się nie obawiał.
Kondensatory przy każdym scalaku są obowiązkowe - bez względu na rodzaj zasilania. W części analogowej zastosowałbym dodatkowy filtr LC w zasilaniu - można użyć nawet małego dławika osiowego o indukcyjności rzędu kilkudziesięciu uH i odpowiednim prądzie.

Co do dławika przetwornicy: DPU220A3 z TME wystarczy aż nadto. Wbrew opisowi grupy towarowej są to dławiki uniwersalne, dobrze sprawujące się jako magazynujące energię w przetwornicach.

Jeszcze jedno pytanie jeśli można
Chciałem kupić większą ilość dławików, bu u mnie w mieście są z tym problemy (znalazłem na Allegro). Myślę że "przerzucę się" na te przetworniczki bo odprowadzanie ciepła z 78XX zaczyna się pomału dawać mi we znaki.
Żeby nie zostać z górą dławików o niepotrzebnych wartościach, mam pytanie: zakładając że zazwyczaj będę ich używał w budowanych urządzeniach jako przetwornice step-down, na napięcia wejściowe z przedziału 9..36V, wyjściowe 5V..12V, wydajność nie większa niż 2A, w jakie wartości dławiki powiniennem się zaopatrzeć?

Jak wynika z dokumenacji MC wartość indukcyjności nie jest kluczowa i można dawać większe niż obliczone bez żadnych konsekwancji. Obliczyłem kilka przykładów na tym kalkulatorze i nie wyszło mi wiecej niż 150uH dla moich zastosowań, ale...

Moje pytanie wiąże się z tym, że tutaj wspomniano że nota aplikacyjna MC34068 zawiera błędy - pamiętam że wspominano o tym parę razy na forum (zwłaszcza Kol. -Roman- wspomianał że przetwornica skraca ton i pracuje na wyższych częstotliwościach niż obliczone).
Wiem że wiedza dzisiaj w cenie ale może mógłbyś napisać jak ten błąd ma się do wzorów / kalkulatora (tak po chłopsku, jaką korektę trzeba do nich wprowadzić?). A może jest gdzieś kalkulator liczący wartości bez błędów?

Według Twoich wyliczeń cewka dla przetw. 24V/5V 1.5A powinna mieć 220uH, kalkulator oblicza niecałe 70uH - stąd moje pytanie...

Pozdrawiam...
Marcin

Przykro mi, ale naprawdę nie mam siły po raz kolejny tego tłumaczyć - musisz przeszukać forum, znajdziesz co najmniej kilka pełnych wyjaśnień problemu. Również dużo na ten temat pisałem na pl.misc.elektronika

Myślę nad napisaniem 'kalkulatora' dla MC34063 ale praca zajmuje mi tyle czasu, że nie bardzo mogę cokolwiek wygospodarować.

Zasady obliczeń kiedyś już podawałem. Dla step-up i step-down najlepiej korzystać ze strony: http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps_e/smps_e.htm pilnijąc, żeby nie wejść w zbyt wysokie częstotliwości (przekraczanie 50 kHz sensu nie ma). Z wykresu, który na tej stronie uzyskasz należy odczytać toff (a nie ton!) i na podstawie toff, posiłkując się wykresem z noty aplikacyjnej (AN920-D.PDF) odczytać sobie wartość Ct.
Dlaczego nie korzystać ze wzorów? Po pierwsze dlatego, że są to wzory dla PWM a nie PFM a po drugie dlatego, że czasy toff nie są zależne liniowo od pojemności poniżej 2 nF i wychodzą bardzo duże błędy.

Co do wyliczonych indukcyjności - podana strona liczy indukcyjności dla trybu pracy CCM - najkorzystniejszego dla przetwornic step-down z wielu powodów:
1. Mniejsze obciążenie klucza.
2. Wyższy możliwy prąd wyjściowy niż w trybie DCM.
3. Niższy prąd zwarcia na wyjściu przetwornicy.
4. Bardzo małe tętnienia na wyjściu.
5. Znacznie mniejsze obciążenie dla kondensatora filtra.

Jedyną wadą trybu CCM jest własnie większy dławik ale za to na mniejszy prąd szczytowy.

Co do zastępowania układów serii 78xx - droższym ale lepszym rozwiązaniem jest LM2675 - ma wyższą sprawność, liczy się to klasycznymi wzorami dla PWM, pracuje na wyższej częstotliwości (260 kHz) i dzięki temu można stosować mniejsze dławiki.
Wada - max prąd wyjściowy na poziomie 1 - 1.2A (niektóre egzemplarze wyciągają 1.4A).

-RoMan- napisał:

Co do zastępowania układów serii 78xx - droższym ale lepszym rozwiązaniem jest LM2675 - ma wyższą sprawność, liczy się to klasycznymi wzorami dla PWM, pracuje na wyższej częstotliwości (260 kHz) i dzięki temu można stosować mniejsze dławiki.
Wada - max prąd wyjściowy na poziomie 1 - 1.2A (niektóre egzemplarze wyciągają 1.4A).

A czy nie można w układzie np. LM2574 (regulowane Uwy, prąd wyj. tylko 0,5A, za to niski koszt) zwiększyć wydajności prądowej wyjścia przez dodanie zewnętrznego tranzystora tak jak to ma miejsce w MC34063?

Nie da się tego zrobić w prosty sposób. Zastosowanie tranzystora NPN w układzie wtórnika poprawiłoby znacznie wydajność prądową ale w razie przeciążenia/zwarcia wyjścia byłby duży kłopot.

LM2675 czasem bywają na Alledrogo w rozsądniejszych cenach - gdyby nie to, zbankrutowałbym na przetworniczkach do Luxeonów

Co do MC34063 - po dodaniu jednego tranzystora NPN małej mocy, pMOSFETa i kilku elementów biernych da się z niego zrobić zaskakująco sprawną przetworniczkę step-down. Po dołożeniu synchronicznego prostownika na nMOSFETcie ponoć da się przekroczyć 90% znacznie. Ale mi wystarczy te prawie 90% na jednym pMOSFETcie

Do RO-MAN'a

kalkulator dla MC34063: http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml

Oblicza i modyfikuje schemat aplikacyjny w zależności od relacji napięć Vin i Vout. Dla Vin odpowiednio większego od Vout - otrzymujemy schemat i obliczone wartości dla przetwornicy step-down. W przypadku Vout większego pd Vin - mamy przetwornicę step-up.

Pozdrawiam