Jak dobrać elementy do przetwornicy MC34063 step-up 6V→15V dla driverów MOSFET?

Wyczytalem na forum, że kolkulator ze strony http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml liczy nieprawidlowo, a także wzory w dokumentacji są nieprawidlowe.

Proszę zatem o oblicznie wartości elementów do przetwornicy impulsowej na ukladzie MC34063 podwyższającej napięcie.

Przetwornica będzie slużyć do zasilania driver'ów zalączających mosfety w mostku H, tak więc obciążenie będzie zmienne, będzie zależeć od częstotliwości przelącznia mosfetów (IRFP540). Przetwornica będzie zasialna z tego samego źródla co mostek H -> 6V, tak więc napięcie wejściowe ulegnie obniżeniu pod obciązeniem mostka H (czy warto stabilizować napięcie wejściowe?). Potrzebne napięcie wyjściowe to okolo 15V. Jesli do obliczeń potrzebny jest średni prąd wyjściowy to mogę wykonać pomiary.

Ten kalkulator liczy ( te przypadki ktore sprawdzalem ) w miare poprawnie. Jedynie nalezy zdawac sobie sprawe z tego w jaki sposob nalezy interpretowac to co on wyliczyl.

Przykladowo dla indukcyjnosci L podaje wartosc minimalna - dla skrajnego przypadku gdy przebieg pradu w cewce jest piloksztaltny tzn prad zmienia sie w granicach o 0 do 200% wartosci sredniej.

Dla standartowego zakresu jego zmiennosci tzn od 80% do 120% wart. sredniej nalezy zastosowac L 5-krotnie wieksze od wyliczonej i podanej wartosci minimalnej.

Odpowiednio mozna zmniejszyc 5 krotnie pojemnosc Co oraz zwiekszyc o 2/3 wartosc Rsc poniewaz Ipk bedzie w takim przypadku wynosilo 60% z wartosci podanej ( 120% z 200% to wlasnie jest 60% ).
I to by bylo tyle chyba tytulem wyjasnienia. Moze jakies bledy ten skrypt wykazuje - nie testowalem go we wszystkich konfiguracjach, i moze nie liczy zbyt precyzyjnie ale w sumie gdy superdokladnosc nie jest bardzo istotna to jest on wygodny - zawsze mozna sobie szybko sprawdzic w pamieci to co zaproponowal.

Dziękuję za odpowiedź. Wykonale obliczenia za pomocą programu.
Dla:
Vin=6V
Vout=16V
Iout=200mA
Vripple=30mV
Fmin=25 kHz

Otrzymalem:

Ct=1081 pF
Ipk=1232 mA
Rsc=0.244 Ohm
Lmin=110 uH
Co=1621 uF
R=180 Ohm
R1=1.1k R2=13k (16.02V)

Mam zamiar zastosować dlawik 470uH (0,42A 1,3 OHM) ponieważ taki posiadam, czy indukcyjność jest odpowiednia do tego ukladu?
Prąd z przetwornicy będzie pobierany impulsowo - w chwili przelączania mosfetów, czy muszę to jakoś uwzględnić przy obliczaniu wartości elementów? Czy przetwornica musi być ciągle obciążona ? Co się dzieje gdzy nie jest pobierany prąd ?

Witam
Czy Ty coś z tego rozumiesz? Wyliczyło Ipk=1232 mA , a Ty chcesz dać dławik na 420mA.

Ale prąd 200mA jest bardzo zawyżony, przetwornica nie będzie obciążana ciągle lecz impulsowo, przy prądzie średnim okolo 100mA Ipk wynosi okolo 600mA więc dlawik powinien wystarczyć, zwiększę pojemność kondensatora na wyjściu.

Proszę o odpowiedzi na pytania:
Czy przetwornica musi być ciągle obciążona ? Co się dzieje gdzy nie jest pobierany prąd ?

paw789 napisał:

Ale prąd 200mA jest bardzo zawyżony, przetwornica nie będzie obciążana ciągle lecz impulsowo, przy prądzie średnim okolo 100mA Ipk wynosi okolo 600mA więc dlawik powinien wystarczyć, zwiększę pojemność kondensatora na wyjściu.

Nawet jezeli prad sredni bedzie maksymalnie wynosil 100mA to ten dlawik moze okazac sie niewystarczajacy. Szczegolnie w sytuacji gdy sprawnosc ukladu okaze sie w praktyce nizsza niz ta przyjmowana w uproszczonych obliczeniach.
A moze sie tak stac w przypadku zastosowania mosfeta o duzej pojemnosci bramki i jego wolnego wysterowania - straty na powolne przelaczanie.

Zauwaz ze dla mniejszego pradu obciazenia rosnie wartosc minimalnej indukcyjnosci, wiec w takim przypadku te 470uH nie bedzie juz tak bardzo mocno roznilo sie od tej indukcyjnosci minimalnej.
A musisz brac pod uwage ze faktyczna indukcyjnosc dlawika moze byc nizsza od nominalnej ze wzgledu na tolerancje, a dodatkowo jeszcze nizsza gdy pracuje on z pradem bliskim pradowi nasycenia.

W efekcie moze okazac sie ze prad maksymalny moze okazac sie niewiele nizszy od wyliczonego Ipk=600mA (przykladowo 480-500mA) co juz jest nie do przyjecia.

Nie powinienes projektowac ukladu na zasadzie ze moze styknie i sie uda (zadziala) tylko nalezy zawsze przyjmowac przy doborze elementow pewien margines zapasu.
Przykladowo dla dlawika 430mA prad Ipk (ten oszacowany w miare precyzyjnie - nie ten dla Lmin)
powinien byc w zakresie 300-350 mA.


Co do obciazenia impulsowego to nie powinno ono stanowic problemu pod warunkiem ze zastosujesz kondensatory o niskiej impedancji i rezystancji szeregowej tak aby dodatkowe tetnienia spowodowane tym zmiennym obciazeniem byly nizsze od tetnien zakladanych w projekcie. Wazna jest tez czestotliwosc z jaka bedzie obciazana przetwornica- dobrze by bylo by byla ona znaczaco rozna od czestotliwosci pracy samej przetwornicy - w przeciwnym razie mozesz liczyc sie ze wzrostem tetnien i/lub problemami ze stabilnoscia.
Brak obciazenia nie powinien stanowic problemu o ile nie bedzie ona pracowala na granicy stabilnosci.

Witam chciałem ten układ zastosować do zasilania głowicy telewizyjnej napięciem 33V do przestrajania, pobór prądu jest bardzo mały. Jak myslicie zda to egzamin ? i co to jest Vripple :/

Vripple to wlasnie powinno cie interesowac najbardziej poniewaz ta wartosc okresla oscylacje napiecia wyjsciowego konkretnie wartosc miedzy szczytowa szpilek co przy przestrajaniu glowicy powinno miec kluczowe znaczenie na stabilnosc pracy dodaj 5 kondensatorów po 100nf na wyjsciu i powinien byc efekt Axe

Do głowic stosuje się specjalizowany układ: TCA720 (polski: UL1520L) http://www.ortodoxism.ro/datasheets/CEMI/mXyztxux.pdf

moze i 10 lat temu sie stosowalo tego typu rozwiazania ale w chwili obecnej mozna znacznie poprawic stabilizacje napięcia nawet na stosunkowo starym juz 34063 (wogole ul1520 jest jeszcze produkowany )

34063 jest starszy niż Ci się wydaje. Stabilizacji na nim nie poprawisz - nie da się. Możesz zastosować go jako przetwornicę na wyższe napięcie i dopiero za nią zastosować klasyczną, skompensowaną diodę Zenera przeznaczoną do głowić.
TCA720/UL1520L na pewno nie jest już produkowany ale nie jest niedostępny.

Co do obliczeń z http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml to nie są ona takie złe. Dla porównania wpisując dane z http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/AN920-D.PDF

Vout = 5.0 V
Iout = 50 mA
fmin = 50 kHz
Vin(min) = 24 V − 10% or 21.6 V
Vripple(p−p) = 0.5% Vout or 25 mVp−p

Skrypt z www oblicza:

Ct=185 pF
Ipk=100 mA
Rsc=3 Ohm
Lmin=831 uH
Co=10 uF
R1=1k R2=3k (5V)

A z pdf AN920/D mamy:

Ct=216 pF
Ipk=100 mA
Rsc=2,86->2,7 Ohm
Lmin=853 uH
Co=10 uF

Więc nie są do duże rozbieżności.

A mam jeszcze pytanie...Jak dobieracie moc rezystora Rsc?

Zarówno skrypty jak i wzory z dokumentacji błędnie obliczają Ct, zaniżając ją kilkakrotnie. Przyjęto błędne założenie pracy PWM a to jest kontroler PFM z ustalonym minimalnym czasem toff i skracanym czasem ton.

Hmmm, to może kolega będzie tak łaskawy i wskaże mi dla przykładu i porówna obliczenia dla przetwornicy, na wejście której podawane będzie napięcie stałe z zakresu od około 10V do 30 a na wyjściu napięcie powinno utrzymywać się na poziomie 3,6V z Vripple(p−p) = 10 mV. Przy poborze prądu od 40mA do 100mA.

Kolega wskazał i liczył wielokrotnie w ciągu 4 lat - wystarczy trochę poszperać na forum i dotrze się do pełnego opisu poprawnej metody liczenia z pełnym wyjaśnieniem. Kolega jest tak zniesmaczony tym, co prezentuje sobą ten przestarzały układ, że praktycznie przestał go polecać.
Temat jako niewart kontynuacji niedługo zostanie zamknięty.

Spoko .To może kolega wskaże inny nowszy, łatwo dostępny układ przetwornicy, która realizowała by funkcję jaką powyżej opisałem?

LM2671, 2674, 3578A.

Poza tym - ja nie zakazuję używania - twierdzę, że to układ przestarzały, kapryśny i z błędami w dokumentacji. Da sie na nim robić różne ciekawe przetwornice ale trzeba bezwzględnie pamiętać o błędach we wzorach i pilnować realności wartości Ct. Reszta obliczeń jest poprawna.

Nic się złego nie stało, ponieważ ja w żaden sposób nie obraziłem się czy odebrałem aby bezwzględnie unikać bohatera postu.

W tej chwili pracuje u mnie przetwornica na tym układzie z elementami: Ct=33p, L=220u, Rsc=1,8Ohm, Co=47 uF. W takiej konfiguracji układ utrzymuję napięcie 3,5V przy napięciach wejściowych od 7V do 30V DC i prądzie wyjściowym około 50-60mA. Jeszcze nie mierzyłem kształtu napięcia na wyjściu, ale zdaje się że przetwornica działa.

Ct=33 pF to tak, jakby go w ogóle tam nie było. Realna wartość to ponad 470 pF - wtedy układ marnuje mniej energii na przełączanie.

Hmm, z tego po pamiętam przetwornica nie startowała przy pojemnościach powyżej 100pF gdy napięcie na wejściu było 24V-30V.Ale może to obciążenie(układ radiowy z modułem RFM12) był wtedy jakoś zakłócany, a napięcie było poprawne?