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1、题目名称：降压型变换电源摘要：该降压电源变换器电路采用MC34063芯片作为其电路构成的核心部分， 用以对5V的输入电压经过升压电源电路升至20V；定时电容Ct用以控制振荡 器的频率，电感L和电阻Rl、R2则是用以控制输出端电压；调节电感L的电感 量以及电阻R2与R1比值即可控制输出端的电压输出，该电路设计则是输出端 的电压升至20V；且要求在输出端带负载时的电压压降尽量小，同时要求输出端 的纹波也尽量小。关键字： 升压型变换电源 MC340635V升至20VEnglish subject： Buck type transform power supplyAbst rac t: The buc
2、k power con verter circuit adopts MC34063 chip as its core part of a circuit, which is applied to the 5 V in put voltage power supply circuit after the boost to 20 V; Timing capacitanee Ct can control the oscillator freque ncy, in ducta nee L and resista nee R1, R2 is used to con trol the output vol
3、tage of the; Adjust the in ducta nee load and in ducta nee L resista nee and can con trol the ratio R2 R1 is the output voltage output, this circuit desig n is the output voltage to 20 V; And require in the output voltage of the load to br ing pressure drop as low as possible, also asked the output
4、ripple also as low as possible.Keywords: The boost the power of tra nsformatio nMC340635 V to 20 V目录一. 理论分析31、MC34063芯片简介： 31.1.1 MC34063的结构组成： 31.1.2 MC34063的内部结构图： 31.1.3 MC34063 的弓I脚：41.1.4 MC34063的内部电路原理： 51.1.5 MC34063芯片的主要电路应用有以下几个方面： 52. 用MC34063制作的升压型变换电源的设计思路5121设计题目基本要求： 51.2.2用MC34063制作降压
5、型变换电源的设计思路6二. 方案设计与论证72.1.1、设计12V/5V降压电源变换器的思路72.1.2、12V/5V降压电源变换器的电路原理图设计72.1.3、12V/5V降压电源变换器电路相关参数计算8三. 系统硬件电路设计和实现9四. 系统测试94.1.1、调试中用到的仪器：94.1.2、调试方法： 94.1.3、调试中出现的问题：104.1.4、调试问题的解决方案： 104.1.5、误差分析： 11五. 结论11六. 系统使用说明11七. 参考文献11一.理论分析1、MC34063芯片简介：111 MC34063的结构组成：MC34063是一种开关型高效DC/DC变换集成电路。内设置有
6、大电流的电源开 关，34063能够控制的开关电流达到1.5A；它的内部含有具有温度补偿的基准电 压源、比较器、具有限电流电路的占空比可控的振荡器、驱动器和大电流输出开 关管。参考电压源是温度补偿的带隙基准源，振荡器的振荡频率有3脚的外接定 时电容决定；开关晶体管由比较器反向输入端与振荡器相连的逻辑控制线路置成 ON,并由与振荡器输出同步的下一个脉冲设置成OFF。1.1.2 MC34063的内部结构图：MC34063的内结构图如下图所示:J卜朋溝L阳币关Tr发射极地图1.1.2MC34063内部结构图1.1.3 MC34063 的引脚：1脚：开关管T1集电极引出端；2脚：开关管T1发射极引出端；
7、3脚：定时电容CT的接线端，调节电容Ct的电容值可以使工作频率在100 lOOKHz之间变化；4 脚：GND：5脚：电压比较器反相输入端同时也是电压输出取样端，使外接电阻精度不 低于1%的精度电阻；6 脚：Vcc；7脚：负载峰值电流取样端，6.7脚之间的电压超过300mV时芯片启动内部 过流保护电路，起到过流保护的作用;8脚：驱动管T2的集电极引出端。1.1.4 MC34063的内部电路原理:内部框图中所表示的电路解释如下：振荡器通过恒流源对外接在CT管脚(3脚)上的定时电容不断的充电和放电 以产生振荡波形，充电和放电的电流都是恒定的，所以振荡频率取决于外接定时 电容的的容量，与门的C输入端在
8、振荡器对外充电时为高电平，D输入端在比较 器的输入电平低于阀值电平时为高电平；当C和D端都变成高电平时触发器被置 为高电平，输出开关管导通，反之，当振荡器在放电期间C输入端为低电平，触 发器被复位，使得输出开关管处于关闭状态；电流限制SI检测端(5脚)通过检测连接在正电源和5脚之间的电阻上压降 来完成功能，当检测到电阻上的电压降接近于300mV时，电流限制电路开始工作， 这时通过CT管脚对定时电容进行快速充电以减少充电时间和输出开关管的导通 时间结果是使输出开关的关闭时间延长。115 MC34063芯片的主要电路应用有以下几个方面：(1) 、MC34063大电流降压变化器电路、大电流升压变换器
9、电路；(2) 、MC34063反向变换器电路；(3) 、MC34063降压变化器电路、升压变换器电路。2用MC34063制作的升压型变换电源的设计思路1.2.1设计题目基本要求：此次设计的主要设计要求是要求设计用MC34063芯片制作升压型变换电 源，因此可以选用上述MC34063芯片应用中的第三个方面；具体设计电路原 理图如下图所示，但根据设计要求必须对相关参数进行调整方可实现设计要 求的基本功能。基本要求：1) 、要求将5V的输入电源电压经过升压使得输出电压为20V，输出端的电流在200mA左右;2）、要求振荡器的频率为70KHz,因此需要计算与振荡器频率有关的CT 端的电容值；3）、要求
10、降压后的输出电压的误差范围在00.5V之间，且在带负载 的情况下输出电压的压降值不能够太大，尽量使其精度越小越好；4）、在不带负载的情况下用示波器观测检测输出端的纹波的大小，以及 带负载后的纹波的大小，要求纹波越小越好；5）、误差的允许范围：要求输出端的输出为20V的电压，那么输出端的 输出电压的误差范围要求应该在0V0.5V之间，输出端输出的最大允许 电流为300mA.1.2.2用MC34063制作降压型变换电源的设计思路1、参考MC34063芯片的基本电路应用，用MC34063芯片组成的基本升压变换器 电路如下图所示：图1.2.2、升压变换器的基本应用电路2、如上图所示，工作过程分析如下：
11、MC34063芯片组成的升压电路原理图如图1.2.2所示，当芯片内的开关管（T1 晶体管）导通时，电源经取样电阻Rsc、电感L。芯片MC34063的1脚接二极管 后通过电容接地，2脚则直接接地；此时电感L开始存储能量，而是由上述电路 中的150uF的电容对负载提供能量。当T1开关管关断时，电源和电感同时给负 载和150uF的电容提供能量。电感在释放能量期间，由于其两端的电动势极性与 电源极性相同，相当于两个电源相串联，因而负载上得到的电压高于电源电压。 开关管导通与关断的频率称为芯片的工作频率，只要芯片的频率相对负载的时间 足够高，负载便可以获得连续的直流电压。二方案设计与论证211、设计12
12、V/5V降压电源变换器的思路根据上述关于34063芯片的相关介绍以及升压电路的基本设计可得到如下图 所示的5V/20V的升压电源变换器电路。由于3端的时间电容影响到MC34063芯 片的内部振荡器的频率，因此在设计时需要对其进行具体的计算设计；而检测电 阻以及后面的电感的值都会影响到具体电路的设计，因此也需要具体的设计计 算；电阻Rl、R2的参数则决定降压后的伏值，因此需要根据具体电路要求进行 具体计算。如下图所示就是此次设计的基本电路原理图设计，其中的参数有待计 皆 算。2.1.2、12V/5V降压电源变换器的电路原理图设计由上述的相关论述得出如下的12V/5V降压电源变换器的电路原理图，具
13、体 原理图如下图所示:图2.1.25V/20V升压变化器设计原理图2.1.3、12V/5V降压电源变换器电路相关参数计算1）、所设计的降压电源变换器是要求将12V的电压降至5V,且输出端的电流要求 是在200mA左右，因此有如下计算：由Uo=1.25*（ 1+R2/R1）,得R2/R1=15，因此可以看出输出端电压只与电阻R1、 R2有关，故只要电阻R1、R2符合上述比值即可得到输出端电压为20V的要求， 但当电阻R1、R2的阻值太小时，该支路的分流效果将会增大，从而使得输出端 的带负载能力降低，因此需要选择适当的阻值；2）、由于设计要求振荡器的频率为70KHz, Vin=12V,Vout=5
14、V,Io=200mA；因此需 要计算3端所接的电容Ct的电容值来估算振荡器的频率，相关计算如下：由式 Ton/Toff二（Vout+Vs-Vin （min） / （Vin （min） -Vs）得，Ton二（2/5）T（T为振荡周期，其中Vs、Vf在计算中可以忽略不计）又要求的振荡频率为70KHz，因此周期T=1/70KHz，将周期T带入上述计算式中 得到 Ton=2/（5*70* 1000）由 Ct=（4/100000）*Ton 得，Ct=228pF，因此可以选用瓷片电容 201 （200pF） 的电容来作为该电路中的时间电容；3）、电感量的相关计算如下：由Ipk=2*Iin （max） *（
15、 1+Ton/Toff），及要求输出端的电流是200mA左右，因 此假设最大的输出电流为300mA，故有Ipk=2*Iout (max) *Ton/Toff) +1=1A； 则 L(min)二(Vin(max)-Vs)/Ipk *Ton(max)=68.4uH,因此可以选用的电感为 100uH的电感；4) 、检测电阻Rsc的相关计算如下：VIpk/Ipk=0.33V/lA=0.33欧姆，因此在电 路设计中可以选用1欧姆的电阻作为检测电阻；以上均为电路相关参数的具体计算参数，但考虑到需对电路参数留有余量， 因此具体的电路参数定为以下的规格：电阻R1、R2分别选用200欧姆的电阻和5K的电位器；电容Ct选用瓷片电容201 (200pF)的电容来作为该电路中的时间电容；电感采用自行绕制的电感，测量其电感值为117uH，接近估算值，可以采用；检测电阻Rsc选用1欧姆的电阻。三系统硬件电路设计和实现根据上述电路设计方案中的相关叙述，以及电路参数的计算最终确立此次设 计的5V/20V的升压变换器的具体电路图，电路原理图如图2.1.2所示。根据设计好的电路原理图焊接电路，等待调试。该设计电路中只涉及到硬件电路，因此只需要对硬件电路进行调试。此次调 试的基本组
