расчет обвязки MC34063

[arteomng]

Всем привет!
Наконец дошли руки до изготовления устройства.
Задача за это время немного изменилась: нужно зажечь 10 (1Вт) светодиодов, включенных последовательно. Максимальный ток 700 мА. Светодиоды будут работать в импульсном режиме. Планируется изготовить стробоскоп для исследования быстропротекающих процессов.
Схема собрана... Компоненты рассчитал на калькуляторе, вот что получилось:

Спойлер

Ct=694 pF
Ipk=10615 mA
Rsc=0.028 Ohm
Lmin=18 uH
Co=10938 uF
R=180 Ohm
R1=1k R2=68k (86.25V)

Что-то работает не так. Может быть я не правильно выбрал транзисторы?

Прилагаю схему и осциллограммы (на базе, эмиттере, затворе и стоке). Осциллограммы получены с нагрузкой 220 Ом (без светодиодов). При этом ток в схеме около 270 мА. Полевик очень греется.

https://www.mediafire.com/folder/bxqy8zo0j1tg09f,bt27btskdcx5gwe,m85gr53a95diixv,eeoqqddcnzg5iy4,9fmvl6ywjh4pjyx/shared

[Martin76]

. Полевик очень греется.

Дроссель на какой ток рассчитан? И если в реальности стоят детали, как на схеме, то ничего удивительного, разрядный транзистор нужен с большим коэффициентом передачи, а не как у КТ203, IRF840 должен сильно греться при импульсах в несколько ампер с его сопротивлением канала в 0,85 Ом. ОУ без цепей коррекции может возбуждаться. Так же, в таких схемах нужно ограничивать выходное напряжение каким либо образом на случай обрыва нагрузки, например через стабилитрон на 5ю ногу мс, иначе при этом ключ, диод и конденсатор могут быть повреждены.
А так подобная схемка у меня для питания от 12В диодов 10Х1Вт(33В 300мА) и 15Х1Вт(50В 300мА) на NCP3065 и без ОУ вполне себе работает, с нагревом не более 50гр, причем дроссель и NCP греются сильнее ключа IRF7491.

10 (1Вт) светодиодов, включенных последовательно. Максимальный ток 700 мА.

1Вт диоды вообще то на 350мА обычно

[arteomng]

Дроссель на какой ток рассчитан?

Дроссель не рассчитывал, купил. В магазине сказали что он на 1,5 А.
Вообще, дроссель для меня самая сложная вещь. Опыта намотки у меня нет. У меня есть ферритовые кольца. Можно их использовать для намотки, или только распыленное железо? Может кто-то помочь с расчетом дросселя?

И если в реальности стоят детали, как на схеме

Детали как на схеме

IRF840 должен сильно греться при импульсах в несколько ампер

Ну да, при импульсе 2А рассеиваемая мощность Р=2*2*0,85=3,4 Вт.

Посоветуйте пожалуйста пару транзисторов, желательно легко доступных для моего случая.

[Martin76]

В магазине сказали что он на 1,5 А.

А ток 2А С феритовыми кольцами лучше не связываться, их ломать и склеивать с зазором придется. Можно мотать на кольцах из распыленки N26 и 52 - подходящие часто стоят на материнках, особенно старых. Там как раз диаметр 15-20мм. Расчет витков - в соответствующих программах, например Старичка.

Детали как на схеме

КТ203А заменить хотя бы на КТ209В,Е,К - у них достаточно большой коэффициент и ток 300мА. Мосфет - хотя бы тот же IRF530, 540, хотя есть намного лучше более современные. Про ограничение напряжения на выходе тоже не забывайте.

[arteomng]

А ток 2А

А как это вы узнали? По программе на максимальной нагрузке должно быть 10А импульс... Поясните пожалуйста.
А так, сейчас намотаю дроссель и поеду в магазин за деталями. После отпишусь.
Еще один вопрос, по работе самой КА34063. Я выпаял транзисторы (оба) и посмотрел что происходит на 2-й ноге. Это нормально что понижение напряжения происходит плавно? Картинка по ссылке.
http://www.mediafire.com/view/lpnq7rjfpsf5f8x/2_%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%B0.jpg
---------- Некоторое время спустя
В схеме заменил IRF840 на IRF540, КТ203А на МП42Б и намотал дроссель по програмке Старичка.
В итоге получилось следующее...
https://www.mediafire.com/folder/25ko8wrropwqbz5,pr6w2qarjlws376,pr6w2qarjlws376,qg9k9pp7xgahc38,e5872vejbpbo3r2/shared
МП42Б вроде бы подходит по характеристика. Или я не прав? Но на затворе полевика после него какая-то свисто-пляска... Из-за чего он похоже и греется.


Есть еще вопрос по поводу работы LM358 в этой схеме. Она не ограничивает ток. В последних тестах, ток составил 0,46А. В этом случае, падение напряжения на токоизмерительном резисторе было 0,46*0,11(R3 на схеме)=0,0506 В. Коэффициент усиления 358-й при выкрученном переменном резисторе (RV1 на схеме) должен быть 50к/0,5=100. Тогда напряжение на выходе 358-й было бы 5,06 В. Это то о чем говорил Martin76?

ОУ без цепей коррекции может возбуждаться.

Вот что видно на выходе 358-й в нагруженном режиме. http://www.mediafire.com/view/x15lrhhplgbrdic/358_%281_%D0%B2%D1%8B%D1%85%D0%BE%D0%B4%29.jpg

[arteomng]

Help!!! Нужна помощь опытного кота
----------
Разобрался... Пока помощь не нужна. Как закончу, выложу картинки, может кому-то сгодится.
----------
А тут нужно помощь...
Какой формы должен быть сигнал на выходе из операционного усилителя (см. схему выше)? У меня получается 2-а случая:
1-й http://www.mediafire.com/view/1p3l09bwpxsxeus/358-2.jpg
В этом случае тарахтит дроссель и очень плохой КПД.
2-й http://www.mediafire.com/view/0rcwr3jp6v7dk6s/358-1.jpg
В этом случае дроссель не гудит, КПД высоки, но и ток похоже не регулирует.
Как должно быть правильно?

[Martin76]

КТ203А на МП42Б

Ну найдете что нибудь более подходящее... КТ209, 3107, ВС327.

[arteomng]

Ну найдете что нибудь более подходящее... КТ209, 3107, ВС327.

Я извиняюсь, уже нашел КТ209Б и заменил МП42Б. Вот изменения в схеме:
http://www.mediafire.com/view/omituc5z9b68w80/%D0%A1%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0_2.jpg
Контроль тока не работал, так как я не верно включил резисторы обратной связи ОУ R5 и R6. Но контроль тока работает не стабильно как-то. Посмотрите пожалуйста то что выдает на выходе ОУ.

Какой формы должен быть сигнал на выходе из операционного усилителя (см. схему выше)? У меня получается 2-а случая:
1-й http://www.mediafire.com/view/1p3l09bwpxsxeus/358-2.jpg
В этом случае тарахтит дроссель.
2-й http://www.mediafire.com/view/0rcwr3jp6v7dk6s/358-1.jpg
В этом случае дроссель не гудит.
Как должно быть правильно?

-Может быть индуктивности дросселя не хватает на малой частоте?
-Какое минимальное напряжение моно усиливать с LM358 до 1,25В? Не мало ли падение 0,02-0,05 В на токоизмерительном резисторе? Как я видел, обычно ставят резистор на 0,5 Ом, а у меня 0,1 Ом.
-Как точно должно соблюдаться правило для 358-й по коэффициенту усиления Uout=Uin*(1+R1/R2)?

[Martin76]

А частота не слишком низкая, если емкость на 3й ноге 700пФ?

Не мало ли падение 0,02-0,05 В на токоизмерительном резисторе?

Нормально, но не сходятся у вас номиналы. При 700мА на 0,1 оме будет падать 70мВ, для усиления до 1,25 нужно Ку примерно 18, а у Вас 101 минимум при таких номиналах 500Ом и 50КОм.

А вообще посоветую посмотреть в сторону NCP3065/3066 - при похожей схемотехнике на них проще, без ОУ, можно реализовать подобное, могут работать на более высоких частотах, так же 3066 позволяет управлять включением и яркостью посредством ШИМ.

[arteomng]

Martin76 спасибо Вам за вашу помощь. Что бы я без вас делал
Регулятор мой заработал. Но у меня возникло еще несколько вопросов:

-Я реализовал повышающую схему. Т.е. она может повысить напряжение от 12В (мой источник) до необходимого напряжения из условий, что I (ток) в цепи, равен заданному I. Мне необходимо подключить 10 красных светодиодов (последовательно). Это около 2,8В*10=28В падение напряжения на светодиодах. Должно работать регулирование тока.
Но что будет если я подключу 4-е светодиода? Какое регулирование тут возможно, если на выходе будет не менее 12В? Тут сказано что можно подключать от одного светодиода http://www.joyta.ru/5919-preobrazovatel-dlya-pitaniya-svetodiodnogo-fonarya-na-mc34063/, не понимаю, как будет происходит регулирование...
Короче, если падение напряжения в питаемой цепи будет меньше или равно напряжению на входе, то о регулировании забываем?

-Но у меня 10 светодиодов и схема должна работать! Но что будет, если 10 последовательных светодиодов окажутся под напряжением 12В?

[Martin76]

Но что будет если я подключу 4-е светодиода?

Выходное напряжение такого преобразователя не может быть менее входного, поэтому 4 красных или 3 белых диода не подключить. Ток не будет ничем ограничен с соответствующими последствиями.

[arteomng]

Небольшой отчет:
- при напряжении на выходе 55В и токе около 0,6А, КПД получился около 85%. МОП греется где-то до 60 градусов.
- при напряжении на выходе 40В и токе около 0,4А, КПД получился около 90%. МОП греется где-то до 50 градусов.
я так понимаю, КПД зависит от напряжения на выходе, чем оно больше, тем КПД ниже.

Не понятно почему, немного свистит дроссель. Тот что я сам мотал (по данным рассчитанным на калькуляторе) работает хуже, чем тот что я купил.

Картинки для режима 40В/0,4А.
Схему и разводку платы выложу после переделки.

Martin76 не могли бы вы пояснить

Про ограничение напряжения на выходе тоже не забывайте.

, как лучше это сделать? Это делается делителем напряжения от выхода на 5-ю ногу 34063? Не будет ОУ конфликтовать с обратной связью? На схеме правильно указано?
----------
Добавил исходник в Протеусе. За конструктивную критику буду благодарен!

Вложения

Power supply 34063.zip

Исходник

(34.72 KiB) Скачиваний: 186

Схема Ф.jpg

Схема

(128.74 KiB) Скачиваний: 338

358-2-Ф.jpg

2-я нога LM358

(161.86 KiB) Скачиваний: 355

сток Ф.jpg

Сток

(152.6 KiB) Скачиваний: 562

затвор Ф.jpg

Затвор

(154.39 KiB) Скачиваний: 497

[arteomng]

Печатка из предыдущего поста не заработала. Где-то допустил ошибку. Beta версия (первоначальная) работает стабильно, но ее исходник к сожалению не сохранился, а переделывать лень

[Martin76]

как лучше это сделать? Это делается делителем напряжения от выхода на 5-ю ногу 34063?

Вот здесь можно посмотреть вариант ограничения для NCP3065/66. Для 34063 можно сделать аналогично, резистор с ОУ на 5ю ногу только порядка 1-2К поставить.

ncp3066.jpg

(79.6 KiB) Скачиваний: 298

и плата до кучи, может кому пригодится.

Вложения

NCP3065_boost_led_driver.lay

(31.69 KiB) Скачиваний: 248

[Serj66610]

собирал знакомому на днях преобразователь на МС34063...с автомобильных 12в в 24 вольта(для питания реле на 24 в)....все-по классике,платка,монтаж,керамика...все,как говорится-по фен-шую....распаял быстро,минут за 20,отмыл,втыкнул в БП....
каково-же было удивление,когда на выходе вместо 24-26 вольт там вылезло аж 46в
подключил ослик и стал смотреть,что не так....короче...ЗГ работал на частоте ~47кГц....а вот на дросселе частота уже была порядка 780кГц....ясное дело-самовозбуд(звон дросселя)......"наложил" жирный слой припоя на "токовые" дорожки...собстна ничего не изменилось(что еще больше смутило ).....никакие манипуляции с с шунтированием питания,диода,токового датчика и ОС керамикой-успеха не принесли....было ясно,что после первого такта ключа,звон при закрытии "лез" в ОС и схема уходила в самовозбуд....это очень четко было видно если поднимать напряжение с 3 до 12-15в,при напруге в ~7.5в схема уходила в "разнос".....подумал,мот микра глючная.
В общем три часа ломал голову,как исправить эту "косячную" схему...и тут вспомнилось,как в обратноходах "убивают" звон....взял керамику на 2,2nF и последовательно с ней-резистор 22 ома(в 0805 корпусе) и впаял это в параллель дросселю-О чудо! микра зашуршала как и положено...импульсы-четкие и вообще без дребезга!(обычно МС34063-это не свойственно и картинку вечно мельтишит и слышно "шуршание")
В общем,счас всюду буду ставить эту "спарку" на дроссели мелких питальников.....кто-бы мог подумать,что и на низковольтном питании вылазят такие "плюшки"...
В общем-на заметку всем "неудачникам" как и я.

[74LS00]

Есть у кого опыт понижения с 24в на 8в этой микрой? У меня она бахает если калькулятором считать.
Чтоб не читать море талмудов, а читать тут дофига похоже, начал с даташита.

Есть такая формула
Ton/Toff=(Vout+Vf)/(Vin_max-Vsat-Vout)

Так вот как найти мне найти этот Toff , если Vsat - Saturation voltage of the output switch (Напряжение насыщения выходного ключа), учитывая что это параметр ключа в самой микре.
Можно смело ставить 0, я то в физике не шарю ?

Просто упираюсь в частоту, ёмкость и индуктивность уж очень большие получаются.

[Zawrus]

у кого был опыт использования МС34063 при низких температурах? хочу использовать ее для 14В->5В преобразователя который будет питать модем подогревателя авто. у родного кстати проблема с этим, он не работает при низких температурах... странный подогреватель....

[Martin76]

Этих микросхем множество разновидностей, в том числе и в индустриальном исполнении . Смотрите, что обозначают буквы в названии. + так же МС33063 .
Вот из первого же даташита STM :
Operating Ambient Temperature Range
AC and EC 0 to 70
AB - 40 to 85
EB - 40 to 125

[Телекот]

Проблемы не в микросхеме, в основном проблемы в электролитических конденсаторах, современные на морозе не работают.
Так что надо избегать их применения, пользовать или плёнку или керамику.

[korob]

...пользовать или плёнку или керамику...

...или танталовые, или твёрдополимерные.