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1、MC34063 芯片设计的计算公式及应用讲解MC34063 芯片设计的计算公式及应用讲解 在论坛经常看到有人在应用 MC34063 的时候会遇到这 样那样的问题，特别的电路中的参数计算上很是不太明了， 我会陆续贴上一些相关的计算公式及相关应用数据，欢迎大 家参与讨论。外围元件标称含义和它们取值的计算公式：Vout（输出电压）=1.25V （1+R1 /R2 ）Ct（定时电容）：决定内部工作频率。Ct=0.000004*Ton（工作频率）Ipk=2*Iomax*T/toffRsc（限流电阻）：决定输出电流。Rsc=0.33 / IpkLmin （电感）： Lmin=（ViminVces）*Ton
2、/ IpkCo（滤波电容）：决定输出电压波纹系数，Co =Io*ton/Vp-p （波纹系数）固定值参数：ton/toff=（Vo+VfVimin）/（ViminVces）Vces=1.0VVimin:输入电压范围的最小值Vf=1.2V 快速开关二极管正向压降 在实际应用中的注意：1、快速开关二极管可以选用IN4148，在要求高效率的场合 必须使用IN5819(贴片为SS14)；2、34063 能承受的电压，即输入输出电压绝对值之和不能超 过40V,否则不能安全稳定的工作；3、输出功率达不到要求的时候，比如1A时，可以通过外 接扩功率管的方法扩大输出电流，三极管、双极型或 MOS 管均可，一般
3、的芯片 PDF 资料上都会有典型扩流电路介绍；MC34063 斩波型电源结构图 1 中， T 为开关管， L1 为储能电感， C1 为滤波电 容， D1 为续流二极管。当开关管导通时，电感被充磁，电 感中的电流线性增加，电能转换为磁能存储在电感中。设电 感的初始电流为iLO,则流过电感的电流与时间t的关系为:iLt= iL1+(Vi-Vo-Vs)t/L, Vs 为 T 的导通电压。当 T 关断时， L1 通过 D1 续流，从而电感的电流线性 减小，设电感的初始电流为iL1,则则流过电感的电流与时 间 t 的关系：iLt=iL1-(Vo+Vf)t/L， Vf 为 D1 的正向饱和电压。MC34O
4、63 的扩展输出电流的应用 DC/DC转换器34063开关管允许的峰值电流为1.5A，超 过这个值可能会造成 34063 永久损坏。由于通过开关管的电 流为梯形波，所以输出的平均电流和峰值电流间存在一个差 值。如果使用较大的电感，这个差值就会比较小，这样输出 的平均电流就可以做得比较大。例如，输入电压为9V,输出电压为3.3V,采用220 “H的电感，输出平均电流达到900mA，峰值电流为 1200mA。单纯依赖34063内部的开关管实现比900mA更高 的输出电流不是不可以做到，但可靠性会受影响。要想达到 更大的输出电流，必须借助外加开关管。图 2 和图 3 是外接开关管降压电路和升压电路。
5、采用 非达林顿接法，外接三极管可以达到饱和，当达到深度饱和 时，由于基区存储了相当的电荷，所以三极管关断的延时就 比较长，这就延长了开关导通时间，影响开关频率。达林顿 接法虽然不会饱和，但开关导通时压降较大，所以效率也会 降低。图 4 所示，可以采用抗饱和驱动技术，此驱动电路可以 将 Q1 的 Vce 保持在 0.7V 以上，使其导通在弱饱和状态。具有关断功能的 34063 电路34063 本身不具有关断功能，但可以利用它的过流饱和功 能，增加几个器件就可以实现关断功能。图 6 是具有关断功 能的34063电路，R4取510 Q , R6取3.9k Q。当控制 端加一个高电平，则34063的输
6、出就变成0V,同时不影响 它的过流保护功能的正常工作。MC34063 引脚图及原理框图MC34063 应用电路图：恒流恒压充电电路如图 8 所示，可用于给蓄电池进行充电，先以 500mA 电流恒流充电，充到 13.8V 后变为恒压充电，充电电流逐渐 减小。单端初级电感式转换器（SEPIC）电感式DC/DC转换器是SEPIC结构。其特点是输出的 稳压电压既能够高于输入电压，也可以低于输入电压。如图 6 所示， SEPIC 与传统降压转换器和升压转换器的区别在于， 采用两个外部电感（L1和L2）以及两个外部电容（CP和 COUT）。SEPIC电源的工作也包括两个阶段，但对其工作方 式的讨论不是非常
7、广泛，因为相对更为复杂，而其应用也是 近期才流行起来。同样，为简化分析，我们考察一个 L1 和 L2 都工作在连续电流模式的固定频率 SEPIC 稳压器。为理解SEPIC稳压器的工作，我们首先从平衡状态开 始，这时开关都是关断的。没有直流电流通过CPo CP端的 电压（从左到右）是VIN，其左侧通过L1连接到VIN,右 侧通过L2连接到地。在开关导通阶段，L1右侧连接到地， VIN就是其两端的电压。CP左侧电平转接到地，由于CP两 端的电压是VIN,因此CP右侧的电压是?VIN。L2的下端接 地，同时与CP并联，因此其上端电压为?VIN。二极管D1 现在是反向偏置，因此没有电流通过。在此阶段，
8、L1由VIN充电，L2由CP进行充电。由于 D1 是反向偏置的，两个电感都不对 COUT 进行充电或为负 载供电。负载电流由COUT提供。因此，两个电感的电流都 以线性方式上升，在开关导通阶段的开始初始值为iLl和iL2, 在开关导通阶段结束时的最终值分别为 iH1 和 iH2 （参考图 6）o电感两端电压与通过电感的电流之间的关系为：V=L（di/dt）方程（3）从公式 3推导出，在开关导通阶段电感 Ll 和 L2 的电压 -电流关系如下：iH1-iL1=(VIN-0)tON/L1=VINtON/L1方程(4a) iH2-iL2=(0-(-VIN)tON/L2=VINtON/L2 方程 (4
9、b)在开关导通阶段，由于通过 L1 的电流不能瞬时变化， 因此同样的电流流出 L1 的右侧，迫使 L1 右侧电平从地上升 到高于VIN。这同时将CP左侧的电平移至高于VIN,从而 导致电流从其右侧流出，使 D1 处于正向偏置。这样 CP 右侧 的电压，即L2上端的电压，也等于VOUT (忽略二极管的 小压降)。此外,我们已经确定 CP 两端(从左到右)的电 压为VIN，因此CP和L1之间结点的电压现在为 VIN+VOUT。来自 L1 和 L2 电感的电流现在开始对 COUT 充电并为 负载提供电流。因此，两个电感的电流都以线性方式下降， 在开关断开阶段的开始初始值为 iH1 和 iH2, 在开
10、关断开阶 段结束时的最终值分别为iLl和iL2(参考图6)。在开关断开阶段， L1 和 L2 电感上的电压-电流关系为：iLl-iHl=(VIN-(VIN+VOUT)(T-tON)/Ll=-VOUT(T-tON)/Ll 方程(5a)iL2-iH2=(0-VOUT)(T-tON)/L2=-VOUT(T-tON)/L2方程(5b)从方程4a和5a,或方程4b和5b,可以导出VOUT：VOUT=VINtON/(T-tON)方程(6a)方程 6a 还可以表示为： VOUT=VIND/(1-D)方程(6b)其中 D 为占空比,等于 tON/T。从方程6a和6b,我们可以看出，SEPIC稳压器的输出 电压
11、既可以高于输入电压，也可以低于输入电压，因为D/(l -D)的值既可大于1,也可小于1。关于 MC34063 的占空比如主题贴中的两个公式： 对占空比有疑问的朋友证明没仔 细用心看1 、Rosc = 0.33 / Ipk即 Ipk = 0.33 / Rosc2、Ipk = 2 * Iomax * T / toff Iomax 为输出最大电流 即 Ipk = 2 * Iomax * ( ton/toff + 1 ) 即 Iomax = Ipk / 2 / ( ton/toff + 1 ) 即 ton/toff = Ipk / 2 / Iomax - 1 从以上两个公式中不难看出,影响34063 占空比的只有两个 参数： Lomax 和 Rosc ,而这两个参数又是相互关联的,这 就需要在设计过程中根据实际情况来具体应用了。因为 MC34063 采用的是开环电流反馈模式,控制占空 比的实时变化可细看资料里面的方框图结构，其占空比的 调整范围大约在 15%-80%。
