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【Maker 電子學】漫談交換式電源的原理與設計—PART 3

   
作者:Bird

上一篇文章我們介紹了 boost 升壓電路的工作原理、解釋了切換開關的 duty cycle 如何影響輸入電壓與輸出電壓之間的關係,以及要做到穩壓輸出時,回授電路該如何控制切換開關。

這一回我們要來看一個用實際的交換式電源控制 IC 構成的電路。

老兵不死

這次我們的主角是一顆編號 MC34063A 的交換式電源 IC。這顆八隻腳的 IC 非常古老,它的上一版 MC34063 最早大概在 1983 年左右就出現在 Motorola 半導體的 databook 中,而改版之後的 MC34063A 則大概在 1990 年左右出現。隨著 Motorla 半導體部門在 1999 年分割出去成爲 ON Semiconductor,這顆 IC 的「正宗血統」也留存在 ON Semiconductor,如今我們在 ON Semiconductor 的網站上仍然查得到這顆 IC,它的 datasheet 也持續在更新,可以說是業界少數極爲長壽的 IC 之一。

這種已經銷售多年的 IC 都會自然而然成爲標準,除了原廠以外都會有其它許多的來源,現在除了 ON Semi,我們也可以買到來自 TI、Diodes,甚至台灣 Richtek 所設計、生產的 34063A。它們都是接腳相容、特性相容的替代產品。

MC34063A 是一顆整合度很高、彈性很大的交換式電源 IC,搭配適當的外部零件,它可以做出升壓用的 boost 電路、降壓用的 buck 電路、或是電壓反向用的 inverting 電路。

MC34063A 的內部結構(圖片來源:Bird 提供)

上圖是它的內部結構圖。它裡面整合了一個振盪器、一個 1.25 V 的參考電壓源、電壓比較器、交換式電源用的開關電晶體以及控制開關的邏輯電路。

我們上次提過,一個有穩壓功能的 boost 電源電路大概是這樣的結構:

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Liang Bird

Author: Liang Bird

在外商圈電子業中闖蕩多年,經歷過 NXP、Sony、Crossmatch 等企業,從事無線通訊、影像系統、手機、液晶面板、半導體、生物辨識等不同領域產品開發。熱愛學習新事物,協助新創團隊解決技術問題。台大農機系、台科大電子所畢業,熱愛賞鳥、演奏管風琴、大提琴、法國號,亦是不折不扣的熱血 maker。

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1 Comment

  1. Hi Bird,

    請教一下:

    您在說明OSC的電容時:
    不論電容器的大小,電容器上充電和放電的時間比例差不多就是 6:1

    您在說明對開關電晶體控制時:
    震盪電路的輸出經過 gating logic 後,大致上是在充電週期時打開開關電晶體對電感充電、在放電週期時關閉開關電晶體,不對電感充電

    那duty cycle不就一直都是Ton: Toff = 6:1, 所以duty(D)不就一直等於6/(6+1)=85.7%? 請協助我理解這一段迷思, 謝謝!!

    David Ko

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