电力电子课程设计---MC34063升压DC-DC变换电路

目录

第一章课程设计内容与要求分析 (1)

1.1设计内容 (1)

1.2设计方案 (1)

第二章方案实现及电器件简介 (2)

2.1 MC34063 (2)

2.1.1 MC34063概述 (2)

2.1.2 MC34063升压原理 (4)

2.1.3 MC34063外围元件标称含义及计算公式 (4)

2.2 1N5819 (5)

2.3方案实现 (6)

第三章硬件实现及调试 (7)

3.1硬件实现 (7)

3.2工具选择及测试方法 (8)

第四章设计总结 (10)

参考文献 (10)

第一章课程设计内容与要求分析

1.1设计内容

1.设计题目

MC340563升压DC-DC变换电路设计

2.设计要求

1）五个题目任选一个，两人一组自行完成。

2) 设计结束学生应撰写报告一份，完成答辩。

3）格式应符合要求。

1.2设计方案

1. 设计DC5V输入，输出+6V~+15V可调的DC-DC升压变换电路，电路设计采用MC34063集成电源控制芯片为核心进行设计；

2. 输出电压调节范围：+6V~+15V，电流：500mA~100mA范围

第二章方案实现及电器件简介

2.1 MC34063

2.1.1 MC34063概述

它是一单片双极型线性集成电路，专用于直流-直流变换器控制部分。片内包含有温度补偿带隙基准源、一个占空比周期控制振荡器、驱动器和大电流输出开关，能输出1.5A 的开关电流。它能使用最少的外接元件构成开关式升压变换器、降压式变换器和电源反向器。MC34063主要特性

输入电压范围：2、5～40V

输出电压可调范围：1．25～40V

输出电流可达：1．5A

工作频率：最高可达100kHz

低静态电流

短路电流限制

MC34063引脚图功能

1脚：开关管T1集电极引出端；

2脚：开关管T1发射极引出端；

3脚：定时电容ct接线端；调节ct可使工作频率在100—100kHz 范围内变化；

4脚：电源地；

5脚：电压比较器反相输入端，同时也是输出电压取样端；使用时应外接两个精度不低于1％的精密电阻；

6脚：电源端；

7脚：负载峰值电流（Ipk）取样端；6，7脚之间电压超过300mV 时，芯片将启动内部过流保护功能；

8脚：驱动管T2集电极引出端。

引脚如图（2.1），（2.2）为封装图

图2.1

图2.2

2.1.2 MC34063升压原理

当芯片内开关管(T1)导通时，电源经取样电阻Rsc、电感L、MC34063的1脚和2脚接地，此时电感L开始存储能量，而由Co对负载提供能量。当T1断开时，电源和电感同时给负载和电容Co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。只要此频率相对负载的时间常数足够高，负载上便可获得连续的直流电压。

2.1.3 MC34063外围元件标称含义及计算公式

Vout(输出电压)＝1.25V（１＋R1／R2 ）R1，R2 为5脚引出的电阻Ct( 定时电容)：决定内部工作频率。Ct=0.000 004*Ton(工作频率）Ipk=2*Iomax*T/toff

Rsc( 限流电阻)：决定输出电流。Rsc＝0.33／Ipk

Lmin (电感)：Lmin＝(Vimin－Vces)*Ton/ Ipk

Co(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+Vf－Vimin)/(Vimin－Vces）

Vces=1.0V

Vimin: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1N4148，在要求高效率的场合必须使用1N5819！

（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，我们选择1N5819。

2.2 1N5819

简介：

肖特基二极管1N5819

封装：DO-41

正向平均电流：1A

反向峰值电压：40V

反向漏电流：1mA

正向压降：0.6V

正向不重复峰值电流（浪涌电流）：30A

结（极间）电容:55PF

特点：

（1）高频、低压、大电流特性是1N5819 二极管与普通二极管的不同点，它广泛被应用于开关电源、变频器、驱动器等电路，作高频、低压、大电流整流，续流、保护二极管使用。

（2）速度超快（开关损耗低），压降特低（电压损耗低），不过耐压也低，通常少于60V,适用于低压(<=12V)开关电源。

（3）快恢复，速度中，压降大，耐压高，适用于高压(>12V~1000V)开关电源。

（4）另一个用途是稳压--利用反向特性。所以，耐压低，而电流又不大的时候，可以考虑用稳压管代替。

（5）反向漏电比较大一点。但是电容小。速度快。

2.3方案实现

根据以上核心器件的参数计算，我们用CAD应用软件画出基本电路原理图。见下图（2.1）

图2.1

第三章硬件实现及调试3.1硬件实现

图3.1

3.2工具选择及测试方法

根据设计要求我们应选择5V电压源（1），电流表（2），滑动变阻器（1），螺丝刀（1）。

具体步骤：

（1）不接负载时，电路输入端接5V电源，有电流表检测

MC34063 1脚与电源地电压。缓缓用螺丝刀转动滑阻，是输出电压慢慢上升。测试结果：最低4.98V 最高15.75V基本符合设计要求。

（2）接负载时，我们把电流表，滑动变阻器及测试电路串联一个回路，用示波器测芯片1脚和电源地波形，在输出电压为8V 时，输出电流约为500mA，最高电流可达1A左右。输出波形见下图（3.2）