低成本DC/DC转换器34063的应用-电子工程世界

分享到: 微博; QQ; 微信; LinkedIn

34063由于价格便宜，开关峰值电流达1.5A，电路简单且效率满足一般要求，所以得到广泛使用。在ADSL应用中，34063的开关频率对传输速率有很大影响，在器件选择及PCB设计时需要仔细考虑。

线性稳压电源效率低，所以通常不适合于大电流或输入、输出电压相差大的情况。开关电源的效率相对较高，而且效率不随输入电压的升高而降低，电源通常不需要大散热器，体积较小，因此在很多应用场合成为必然之选。开关电源按转换方式可分为斩波型、变换器型和电荷泵式，按开关方式可分为软开关和硬开关。

　　斩波型开关电源

斩波型开关电源按其拓扑结构通常可以分为3种：降压型(Buck)、升压型(Boost)、升降压型(Buck-boost)。降压型开关电源电路通常如图1所示。

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iL0，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。

图1降压型开关电源基本电路

　　34063的特殊应用

● 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220μH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。

图2升压型达林顿及非达林顿接法

图3降压型达林顿及非达林顿接法

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。可以采用抗饱和驱动技术，图4所示，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。

图4抗饱和驱动电路

利用一片34063就可以产生三路电压输出，如图5所示。

图5输出3路电压的34063电路

+VO的输出电压峰值可达2倍V_IN，-VO的输出电压可达-V_IN。需要注意的是，3路的峰值电路不能超过1.5A，同时两路附加电源的输出功率和必须小于V_IN·I·(1-D)，其中I为主输出的电流，D为占空比。在此两路输出电流不大的情况下，此电路可以很好地降低实现升压和负压电源的成本。

● 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，同时还可以实现延时启动。

图6是具有关断功能的34063电路，R4取510Ω，R6取3.9kΩ。当控制端加一个高电平，则34063的输出就变成0V，同时不影响它的过流保护功能的正常工作。

将此电路稍加改动，就可以得到具有延时启动功能的34063电路，如图7所示。

取C11为1μF，R10为510Ω，就可以达到200～500ms的启动延时(延时时间和输入电压有关)。这个电路的缺点就是当峰值电流过流时无法起到保护作用，只能对平均电流过流起保护作用。

● 恒流恒压充电电路

恒压恒流充电电路如图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。

　　34063的局限性

由34063构成的开关电源虽然价格便宜、应用广泛，但它的局限性也是显而易见的。主要有以下几点：

(1)效率偏低。对于降压应用，效率一般只有70%左右，输出电压低时效率更低。这就使它不能用在某些对功耗要求严格的场合，比如USB提供电源的应用。
(2)占空比范围偏小，约在15%～80%，这就限制了它的动态范围，某些输入电压变化较大的应用场合则不适用。
(3)由于采用开环误差放大，所以占空比不能锁定，这给电路参数的选择带来麻烦，电感量和电容量不得不数倍于理论计算值，才能达到预期的效果。虽然34063有许多缺点，但对产品利润空间十分有限的制造商来说，它还是设计开关电源的很好选择。

图6具有关断功能的34063电路

图7具有延时启动功能的34063电路

图8恒压恒流充电电路

　　开关电源的频率和ADSL性能

对于ADSL来说，上行信道分布在30～100kHz之间，下行信道分布在100kHz～1.1MHz之间。长线连接速率常常是衡量ADSL性能的一个重要指标，但在线路很长的时候，下行信道中高频信道衰减得很厉害，所以此时下行低频段的信噪比对长线连接速率就起着至关重要的作用。

开关电源的输出含有开关频率基频及其谐波的纹波成分，一般从基波到10次谐波的能量都比较大。如果开关频率为20kHz，它的谐波为40kHz、60kHz、80kHz…。这样，从100～300kHz的下行信道中就会有10个干扰的频率点。而如果开关频率为100kHz，则干扰点就下降为2个，如果开关频率为1MHz，则下行信道就不会受到干扰，这样就能极大提高下行信道的性能。

　　器件选择要点

(1)只如果外接开关管，最好选择开关三极管或功率MOS 管，注意耐压和功耗。
(2)如果开关频率很高，电感可选用多线并绕的，以降低趋肤效应的影响。
(3)续流二极管一般选恢复时间短、正向导通电压小的肖特基二极管，但要注意耐压。如果输出电压很小(零点几伏)，就必须使用MOS管续流。输出滤波电容一般使用高频电容，可减小输出纹波同时降低电容的温升。在取样电路的上臂电阻并一个0.1～1μf电容，可以改善瞬态响应。

　　PCB布局和布线的要点

开关导通和关断都存在一个电流环路，这两个环路都是高频、大电流的环路，所以在布局和布线时都要将此二环路面积设计得最小。用于反馈的取样电压要从输出电容上引出，并注意芯片或开关管的散热。

参考文献
1 张占松,蔡宣三．开关电源的原理与设计.电子工业出版社,1998
2 Motorola Inc.．MC34063A DC-DC Converter Control Circiuts． Motorola Inc.,199

关键字：升压 ADSL 开关编辑：引用地址：低成本DC/DC转换器34063的应用

上一篇：一种多路输出开关电源控制器
下一篇：2kW新型推挽正激直流变换器的研制

推荐阅读最新更新时间：2023-10-18 14:33

安森美半导体推出12款TRIAC产品

安森美半导体(ON Semi)为扩充三端双向可控硅开关元件(TRIAC)产品系列，推出12款TRIAC，提供8、12和16安培(A)的可用额定功率，具有35和50毫安(mA)的门触发电流(Igt)。这BTAxxx系列器件适合于讲究隔离电压、且安全是首要考虑的工业和控制应用。 BTAxxx系列及与其对等的非隔离型BTBxxx系列采用新的硅片和封装设计，优化了裸片面积和封装构造。安森美半导体的BTA08-600BW3G、BTA08-800BW3G、BTA12-600BW3G、BTA12-800BW3G、BTA16-600BW3G、BTA16-800BW3G、BTA08-600CW3G、BTA0

[电源管理]

探讨开关电源的合理设计技术

1 开关电源的分类开关电源分为，隔离与非隔离两种形式，在这里主要谈一谈隔离式开关电源的拓扑形式，在下文中，非特别说明，均指隔离电源。隔离电源按照结构形式不同，可分为两大类：正激式和反激式。反激式指在变压器原边导通时副边截止，变压器储能。原边截止时，副边导通，能量释放到负载的工作状态，一般常规反激式电源单管多，双管的不常见。正激式指在变压器原边导通同时副边感应出对应电压输出到负载，能量通过变压器直接传递。按规格又可分为常规正激，包括单管正激，双管正激。半桥、桥式电路都属于正激电路。正激和反激电路各有其特点，在设计电路的过程中为达到最优性价比，可以灵活运用。一般在小功率场合可选用反激式。稍微大一些可采用

[电源管理]

开关电源的基本原理及结构

　　“电源(PSU)”其实是“电源供应器(Power Supply Unit)”的简称。而经常提到的“PC电源”，实际上也是一种简称，如果严格上讲，应该将“PC电源”称之为“应用于PC主机上的开关电源供应器”，当然这样的称呼实在是太麻烦了，因此在以下的段落中，将使用其最简短的称呼“电源”。　　对于电脑来说，电源是一个重要的组成部分，它是电脑的“心脏”，在源源不断地为CPU、显卡、硬盘……等其它硬件部分提供持久稳定的电力支持，保障我们可以正常的使用电脑进行各种各样的工作。所以如果电源不能正常工作或者损坏，那么电脑中的其它硬件也会受到波及，并且很可能会由此而造成更严重的损失。　　因此，一般来说，应该先购买一颗良好的正品电源，然后

[电源管理]

基于LT3573隔离型反激式的DC-DC开关电源的设计

　　引言　　自从1994年单片开关电源问世以来，为开关电源的推广和普及创造了条件。开关电源的应用涉及到各种电子电器设备领域，如程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。各种新技术、新工艺和新器件如雨后春笋般，不断问世，使得开关电源的应用日益普及。开关电源高频化是其发展的方向，从最初的20kHz提高到现在的几百kHz甚至几兆赫兹，高频化带来开关电源的小型化。目前，开关电源正朝着高效节能、安全环保、小型化、轻便化方向发展。　　LT3573简介　　LT3573是一种单片开关稳压器件，专为隔离型反击式拓扑结构而设计。在隔离型反激拓扑结构中，变压器原边电路需要时

[电源管理]

基于LT3573隔离型反激式的DC-DC<font color='red'>开关</font>电源的设计

电流控制型电感式开关驱动器电路

电流控制型电感式开关驱动器电路和电压控制型的区别在于，该电路有外控制环和内控制环两部分电路。当输出电流Iout降低时，误差放大器输出增大，PWM输出为0;当振荡波上升沿到来时，MOS管导通，Vin对电感充电，电流增加，通过采样电阻R3反馈电压增加，当反馈电压超过Ve时，PWM输出为1，当振荡器下降沿到来时，MOS管关闭，电感上电流对外输出。电流控制模式与电压控制模式一样具有占空比与输出电压大小成反比的关系外，还具有以下特点：外控制环路控制电流最小值;内环控制电流最大值。　　

[电源管理]

电流控制型电感式<font color='red'>开关</font>驱动器电路

基于ICE3AR2280JZ的三相开关电源解决方案

智能电表是智能电网的智能终端，而开关电源不同于智能电表中的其他器件，规模化、标准化生产或将是提高品质、降低生产成本、优化生产工艺。虽然智能电表用开关电源已经获得重视，然而国内在开关电源的发展上，还存在基础理论欠缺、产业水平跟不上需求、生产工艺不成熟等诸多问题。三相智能电表的内部电源结构：智能电表中开关电源的要求：本文仅针对几个重要的要求提出解决方案：极宽输入电压范围多路输出调整率各类异常层叠式普通反激方案：对于常规输入电压(85Vac-265Vac)的小功率开关电源应用，综合效率及成本，反激拓扑最为常见。结构上可以采用控制器配外置的开关器件，或者考虑集成度，也有集成控制器和开关器件于一个封装。开关器件的耐

[电源管理]

基于ICE3AR2280JZ的三相<font color='red'>开关</font>电源解决方案

综述开关电源电路组成及原理

　　开关电源电路组成及原理详解一、开关电源的电路组成开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。开关电源的电路组成方框图如下：二、输入电路的原理及常见电路1、AC输入整流滤波电路原理：①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV 　　一、开关电源的电路组成　　开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、

[电源管理]

无源软开关Boost电路图

图所示为无源软开关Boost电路、串联电感及无损SNUBBER电路。与普通的Boost电路相比，增加电感L1限制因VD0的反向恢复而产生的VT0开启冲击电流，C2→VD7作为VD0的SNUBBER电路，VD5→VD6→VD7的串联结构和L1→C1→C2之间的谐振与能量转换也有利于抑制VT0的开启冲击电流。　　

[电源管理]

热门资源推荐
热门放大器推荐

小广播

热门活动

换一批

■2024 瑞萨电子MCU/MPU工业技术研讨会——深圳、上海站，火热报名中

■罗姆有奖直播 | 重点解析双极型晶体管的实用选型方法和使用方法

■STM32N6终于要发布了，ST首款带有NPU的MCU到底怎么样，欢迎小伙们来STM32全球线上峰会寻找答案！

■免费下载 | 安森美电动汽车充电白皮书，看碳化硅如何缓解“里程焦虑”！

Vishay线上图书馆

白皮书技术文章视频热门推荐