电力电子课程设计MC34063升压DCDC变换电路.docx

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电力电子课程设计MC34063升压DCDC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

2.1MC340632

2.1.1MC34063概述2

2.1.2MC34063升压原理4

2.1.3MC34063外围元件标称含义及计算公式4

2.21N58195

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11

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

2.1MC34063

2.1.1MC34063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

2.1.2MC34063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。

2.1.3MC34063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=0.000004*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。

2.21N5819

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MC340631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）

图3.2

遇到的问题：

在调试时，当电压愈来愈高时电路会发出一种刺耳的声音，这个是高频振荡电流推动电感抖动引起的，调整一下频率，使它不要谐振即可。

第四章设计总结

通过这一周的课程设计的学习和研究，我对升压Dc-DC变换电路有了更深的认识，通过网上大量的元件资料，我学到了许多课本以外的知识，对元器件的结构原理，及参数有了进一步了解。

获益匪浅。

从电路图到硬件的实现，锻炼了我的动手能力及电路整体的布局规律，为以后的焊接其他电路打下了基础，不至于拿到电路图不知从哪下手！

在电路测试的时候也学到了很多实用的知识，以及常用的测量手段。

在这次课设中，我了解到了几种实用常见的电路，例如：

晶闸管的线性调光，晶闸管光控电子开关电路设计，晶闸管声控延时控灯电路设计，晶闸管声控延时控灯电路设计等等，都是与现实生活息息相关的！

当然在测试期间也遇到了这样或那样的问题，在解决问题的时候，对电路的原理及各元件的功能有了更深刻的理解，也找到了更好的学习方法，为以后的学习打下了基础。

总结

参考文献

[1]何希才、毛德柱编著.新型半导体器件及其应用实例.北京:

电子工业出版社

[2]杨帮文编.新型集成器件实用电路.北京:

电子工业出版社

[3]黄继昌主编.电子元器件应用手册.北京:

人民邮电出版社

[4]曲学基，王增福，曲敬铠编著.稳定电源电路设计手册.北京:

电子工业出版社