regolatore stepup con MC34063

Ciao a tutti. Ho realizzato un convertitore step up utilizzando il componente in oggetto per ottenere 12V partento da una tensione di 5V.

Il circuito funziona e vorrei un parere da chi =E8 pi=F9 esperto di me. Cio=E8 da chiunque. Ho utilizzato questo calcolatore:

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per ottenere i valori dai componenti da usare, inserendo i parametri:

Vin: 4.5V Vout: 12V Iout: 100 mA Vripple: 60mV Fmin: 33 kHz

Ottengo questo risultato:

Ct=3D840 pF Ipk=3D651 mA Rsc=3D0.461 Ohm Lmin=3D113 uH Co=3D315 uF R=3D180 Ohm R1=3D1.5k R2=3D13k (12.08V)

Come Ct ho usato:

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866?Ntt=3D1138866

Come Rsc:

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Ntt=3D1219195

Induttore:

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Ntt=3D8094802

Come Co:

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667924

Cosa pensate dell'nduttore? Ho visto che ne esistono di diversi tipi ed ero un po' indeciso su quale scegliere. Inoltre, quando collego un carico all'uscito sento un leggere "rumore" proveniente dal circuito. Come un fischio. E' normale?

Secondo i miei calcoli il rendimento che ottengo =E8 del 56%. Non mi sembra molto. Qualche consiglio?

Grazie. Cristiano

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Cristiano
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On 22 Ago, 01:07, Cristiano wrote: [....]

L'induttore che hai scelto non =E8 ottimale per la frequenza a cui fai oscillare il sistema: lavori a 33KHz contro i 10KHz nominali dell'induttore. Questo si ripercuote sul rendimento del boost.

Il fischio che senti =E8 normale dato che la frequenza di oscillazione che hai imposto =E8 molto vicina allo spettro udibile.

Ricordo di aver fatto un circuito step-up simile con questo IC, e il rendimento che ho misurato si attestava circa all' 86%; avevo usato un induttore che poteva lavorare a 100KHz pilotato con un mosfet esterno (che migliorava il rendimento del circuito)

Alza la frequenza di funzionamento (non udirai + fischi) e scegli un induttore sia per la massima corrente di picco che ci fai scorrere (nel datasheet dell'MC34063 mi pare di ricordare ci siano tanto di formulette) sia per la frequenza a cui vuoi farlo funzionare Ciao!

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Hexfet13

Grazie per la risposta. Non avevo considerato il parametro Self Resonant Frequency. La frequenza a cui il circuito lavora deve essere minore della Self Resonant Frequency dell'induttore, vero? Pensavo di acquistare un induttore con SRF a 100khz e configurare la freq. del circuito a 50khz.

Grazie ancora per le risposte

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Cristiano

I dati relativi all'induttore riportati sul catalogo Farnell sono sbagliati, infatti "Self Resonant Frequency:10kHz" è un pò troppo bassa, dovresti avere una capacità parassita enorme per avere tale valore. Se si guarda il catalogo di Panasonic

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10kHz è il valore della frequenza di test e non rappresenta il valore di frequenza ottimale dell'induttore. In ogni caso la SFR di questi induttori è molta alta e certo al di sopra delle frequenze di commutazione del MC34063. Un valore molto importante per il funzionamento del convertitore è il la massima corrente che può scorrere nell'induttore senza saturare.

33kHz è la frequenza minima imposta dal progetto, e non è vicino allo spettro udibile, se si sente un fischio non penso sia questo il problema.

Il resistore scelto come sensore di corrente deve essere del tipo antiinduttivo e quello scelto nel catalogo Farnell sembra non esserlo. Per quanto riguarda il condensatore bisogna conoscere la massima corrente efficace di ripple che hai nel condensatore e vedere se questa è compatibile con la corrente del condensatore scelto. Una lettura alla nota applicativa della On semiconductor

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relativa proprio al MC34063 è di sicuro molto utile.

Stefano

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stefano delfiore

stefano delfiore ha scritto:

lo

a.

ma e' isteretico: regola abilitando on_off il 33KHz , puoi trovarti dei sottomultipli; inoltre il limitatore di corrente dilata il Toff, quindi il 33KHz puo' diminuire a volonta'.

saluti

--=20 lowcost

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lowcost

Il 23 Ago 2009, 22:38, lowcost ha scritto:

problema.

Concordo che al variare della tensione di ingresso e del carico con un controllo ad isteresi come quello del MC34063 si possono avere grandi variazioni di frequenza e di ton e toff. Il problema del rumore lo si ha quando si carica l'uscita. Suppongo che i valori della tensione di ingresso, corrente in uscita siano quelle di progetto, quindi si sta lavorando in condizioni tranquille. Il limitatore di corrente in questo integrato quando interviene, fa si che la carica della capacità Ct al pin 3 sia molto rapida, terminando così il Ton.

Stefano

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stefano delfiore

stefano delfiore ha scritto:

che

=EC il

si, grosso modo e' cosi', ma considera che, con i valori indicati:

il dutycycle dovrebbe essere intorno al 64% , che e' inferiore al dutycycle naturale 86% : il dutycycle e' sicuramente ridotto dal current limiter, che interviene tutti i cicli durante il Ton.

durante il Ton (25uS) la corrente sale da 0 a 750 mAp (@5Vin) : il current limiter interviene solo verso la fine del Ton: alla fine di un Ton quasi normale, con la sua rampa naturale sul Ct, l' intervento del current limiter produce un innalzamento brusco della tensione sul Ct, quest' ultima limitata solo dalla Vcc.

quando la tensione sul Ct sfonda la soglia di off, il finale impiega del tempo per aprire: durante questo tempo il current limiter continua a caricare il Ct.

dopo che il finale ha aperto, la corrente induttiva diminuisce gradualmente scaricandosi verso l' uscita; ma circolando ancora nel current limiter, e trovandosi inizialmente in sovracorrente, carica ancora piu' in alto il solito Ct.

il choke utilizzato ha una corrente nominale troppo bassa, forse sufficiente, ma senza margine: iniziando a saturare verso la fine del Ton , produce un aumento repentino di corrente che amplifica gli effetti descritti.

la mia modesta opinione e' che alla fine di un Ton quasi normale, il Ct sia caricato a valori prossimi alla Vcc, con il successivo Toff dilatato fino a 8 volte e frequenza di lavoro dimezzata. questo non si avverte senza carico perche' il comparatore tiene spento per quasi tutto il tempo.

ps: 180 ohm sono troppi per la Rdrive.

saluti

--=20 lowcost

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lowcost

Il 25 Ago 2009, 12:28, lowcost ha scritto:

che

il

la spiegazione che dai è logica ma, ci sono alcune cose che non mi convincono. Al momento posso solo ragionare sui data sheet e sulle note applicative.

Facendo un po di conti con i valori del progetto ottengo a regime un duty cycle di circa 0,67% che è praticamente quello che ottieni tu. Non mi torna il tuo calcolo del Ton che lo prendi pari a 25us, mi sembra che consideri come periodo 30,3us (1/33kHz) e lo moltiplichi per il Ton massimo del integrato. Nei miei conti ottengo una corrente di picco nell'induttanza ( prendo vin=4,5V) di circa 600mA quindi non dovrebbe intervenire in meccanismo di limitazione della corrente perche 0,6 x 0,47 = 282mV , è anche vero che la corrente di carica di Ct è sempre influenzata dalla corrente che circola nel resistore di shunt come illustrato nel grafico del manuale.

come esattamente lavori il circuito Ipk all'interno dell'oscillatore questo sinceramente non lo so, quindi non posso fare affermazioni certe. Comunque questa discussione mi ha dato la curiosità di provare questo integrato e capire il suo funzionamento e, conto di farlo quando le ferie saranno finite.

qui dipende dai conti, guardando i documenti della Panasonic che sono linkati nel catalogo Farnell, l'induttore ha una corrente massima di 740mA e a questo valore l'induttanza nominale cala del 10%

Sinceramente sul fatto che la tensione ai capi di Ct raggiunga valor prossimi alla vcc nutro qualche dubbio.

concordo con la tua osservazione, con 180 Ohm la corrente in base al transistore finale è troppo bassa, facendo un pò di conti e tendo a mente anche la nota 6 presente sul catalogo della ON, direi che 100 Ohm potrebbero bastare.

Ciao Stefano

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stefano delfiore

Quello da non fare =E8 mettersi a lavorare sulla SFR che =E8 la frequenza a cui l'induttore risuona (il fattore di qualit=E0 cala verso zero); pi=F9 alta =E8 la SFR e meglio =E8 dato che (puoi lavorare a freq + alte senza avere troppe perdite).

Mi pare di vedere che i datashetet sugli induttori (sul sito farnell) sono piuttosto scarni, comunque io ne acquisterei uno con frequenza di test di 50KHz, o pi=F9 (che =E8 sicuramente minoreanche se personalmente per i calcoli imposterei una f=3D100KHz ( induttanza e condensatore + piccoli) se non hai particolari motivi per cui vuoi tenerla bassa.

Per il condensatore ho notato che per quello che hai scelto non c'=E8 nemmeno scritto a quanto ammonta la resistenza serie; io ti posso consigliare un tantalio. Costano di + di quello che hai preso ma durano nel tempo molto + di degli altri..

Ciao!

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Hexfet13

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