基于升压芯片MC34063的升压电源设计

 升压芯片MC34063在电源系统设计过程中的应用范围非常广泛，此前我们也曾经就这种升压芯片的驱动电源方案设计进行过分享。在今天的分享中，我们将会为大家分享一种基于MC34063的小体积升压电源设计方案，一起来看看吧。

想要全面的了解升压芯片MC34063应用于小体积升压电源设计，我们首先需要弄清楚一个问题，那就是MC34063芯片在降压电源中是如何工作的。众所周知，MC34063芯片外围仅需少量元件即可实现DC-DC变换，多用于降压变换输出场合，这种应用设计大多如下图图1所示。

从图1中可以看到，这种基于MC34063的降压电路应用为典型的串联型降压变换，也就是我们常说的buck型，输入电压由6脚输入，经电流取样电阻Rsc给芯片内部达林顿管Q2(Q1)供电，Q2(Q1)导通时，电源通过1脚和2脚经电感L给电容C3充电。Q2(Q1)截止时，电感L两端感应电压极性变为左负右正，通过续流二极管VD1给电容C3补充电，从而保持C3电压稳定。输出电压再经反馈电阻R1、R2取样反馈至芯片第5脚(Ufb)，经芯片内部电压比较器控制内部达林顿管Q2(Q1)的导通时间，达到稳定输出电压目的。输出电压Uout=1.25(1+R2/R1)，而Uout=(ton/T)Uin，式中ton为导通时间，T为周期。

图1 MC34063应用于降压电路示意图

在了解了MC34063的工作特性之后，我们接下来再来看一下这种升压芯片是如何在小型升压电源模块中进行应用的。从理论上分析，需ton接近于T，同时电感量L需很大。在实际电路中，电感量若做得很大，体积势必很大，工程上很难实现，同时这样输出电压幅值也不能很大。通过对MC34063芯片应用研究，我们可以设计一种实用的升压电源电路，可以实现快速充电。它只采用少量外围元件，体积小，调试方便，克服了以往电源在整机中所占体积过大，质量较重的缺点。

这种基于升压芯片MC34063的小型升压电源电路设计，如下图图2所示。从图2所展示的电路系统中我们可以看到，外接电容C4在该系统中主要用于设定电源振荡频率，电容量可根据芯片振荡频率与电容的特性曲线选择。电阻R2选择小阻值，作为电流取样电阻，由R2感应的电压与原边电流关系为：URS=I原边电流R2。通过电流取样电阻R2的峰值电流决定于下式：Ipk≈1.0U/R2。

图2 MC34063应用于微型电源电路图

在图2所设计的这种基于升压芯片MC34063的微型升压电源电路中，我们主要利用MOSFET场效应管作为变换管，这是因为场效应管属电压型控制器件，所需驱动电流和功率很小，所以驱动简单方便。在场效应管栅极2源极并联电阻R4，这样的设计可使场效应管不致产生误导通。变压器T是关键器件，原副边参数需选择合理，必须使得变压器激磁电流小于其最大感应峰值电流Ipk，即使得振荡信号连续，同时要保证输出电压的幅值。因此，参数需和电阻R2配合选取。磁性材料采用MXD2000高频铁氧体磁罐，在场效应管V1导通期间进行储能，此时次级整流二极管VD2截止。而当场效应管V1截止时，次级整流二极管VD2导通，次级电流ip给电容C3充电。

在这种基于升压芯片MC34063的微型升压电源模块设计中，整个主电路结构采用它激式驱动，反激式变换。MC34063芯片振荡器频率由电容C4决定，电容C4选用高品质电容。电阻R1、R6、电位器R5组成电压反馈电路，输出电压达到设定值Uo时，经该取样电路电压取样，与芯片内部精密基准电压源进行比较后，反馈控制内部达林顿管，形成闭环控制以达到稳压效果。调节电位器，可使输出高压在一定范围内变化，以满足使用要求。