MC34063\33063 максимальный ток

[Furcat]

Решил вынести в отдельную тему потому что ответа так и не нашлось.
Итак допустим step-down на 33063\34063 по дефолтной схеме.
Если порыться в даташитах то имеем:
---------
ON Semiconductor
Switch Current - 1,5а
--------
Техас Инструмент:
High Output Switch Current: Up to 1.5 A
--------
Моторола
Output Switch Current to 1.5 A
и тд......
в общем вопрос простой, эти 1,5а это максимально допустимый ток открытого встроенного ключа
или максимально допустимый ток нагрузки step-down-а ?

[Паятель]

Ключа, полагаю.

[Starichok51]

ключа.
но выходной ток понижающего преобразователя (step-down) совпадает с током ключа.
совсем по другому обстоит с повышающим преобразователем (step-up), выходной ток у повышающего будет меньше, чем ток через ключ.

[nik-as]

ключа.
но выходной ток понижающего преобразователя (step-down) совпадает с током ключа.

Тоже не совпадает, выходной ток в два раза меньше тока ключа.

[Furcat]

Открываем даташит от TI на 8й странице "Figure 8. Step-Down Converter"
читаем: "Efficiency VIN = 25 V, IO = 500 mA 83.7%"
значит подав на вход 25в, получив на выходе 5в, нагрузив выход током 0.5а на входе мы получим ток где то 0.1425а.... ? так через ключ как я понимаю будет проходить именно этот входной ток, т.е. 142мА, значит при входном 25в и токе через ключ 1,5а на нагрузке можно будет получить 37 ватт (минус КПД) ? где я ошибаюсь ?

[nik-as]

где я ошибаюсь ?

Проще найти где не ошибаешься. Чего нагородил?
Для начала определяется вторичная мощность 5*0.5=2.5 Вт, далее ток первички 2.5/25=0.1
далее умножаем на КПД 0.1*1.837=0.1837 А(ток потребляемый устройством).
А ток ключа(импульсный) равен 2*0.5=1 А.
Если бы хватило терпения добраться до 11 страницы, то обнаружил бы все необходимые для расчётов формулы.

[Starichok51]

nik-as, я позволил себе некоторое упрощение. но вы правильно отметили, что амплитуда тока будет превышать среднее значение выходного тока. а на сколько превышать, зависит от выбранного режима дросселя. и превышение в 2 раза не является обязательным условием.
потери в материале зависят от частоты и от амплитуды индукции. при высоких частотах, чтобы потери оставались в разумных границах, потребуется снижение амплитуды переменной составляющей индукции. в результате амплитуда тока окажется менее 200% среднего тока нагрузки.

[Furcat]

Ну так сколько можно снять с step-down-а на МС34063 ?

[nik-as]

а на сколько превышать, зависит от выбранного режима дросселя. и превышение в 2 раза не является обязательным условием.

Даташит на этот случай даёт вполне однозначный ответ Ipk(switch) = 2Iout(max), для повышающего преобразователя.
А какой режим дросселя ещё может быть?

Ну так сколько можно снять с step-down-а на МС34063 ?

С голой микросхемы, 750 мА максимум.
А это хорошее подспорье при работе с ней, особенно кому лень даташиты читать и на бумажке считать.
http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/

[Starichok51]

Даташит на этот случай даёт вполне однозначный ответ Ipk(switch) = 2Iout(max), для повышающего преобразователя.
А какой режим дросселя ещё может быть?

для понижающего, а не для повышающего.
а режимы дросселя бывают двух видов: с разрывным током и с неразрывным током.
еще отдельно выделяют граничный режим (критический), который находится на границе между двумя основными режимами.
и граничный режим является частным случаем неразрывного тока, когда ток в дросселе спадает до нуля, и тут же начинается новый цикл нарастания тока.
даташит подразумевает именно граничный режим, при этом максимальный ток в дросселе достигает 2Iout.
в граничном режиме получается минимальная индуктивность дросселя.
если взять индуктивность еще меньше, то перейдем в режим разрывного тока. при этом амплитуда тока превысит 2Iout, а дроссель будет успевать отдать весь ток ДО начала следующего цикла. таким образом, в токе дросселя появятся разрывы.
одну из причин снижения амплитуды тока в дросселе менее, чем 2Iout, я описал.

[Furcat]

Starichok51, порой по расчётам получается индуктивность 1000...1500мкГн, как можно уменьшить требования ?

[Starichok51]

иногда сознательно идут на режим разрывного тока в дросселе.
как известно, у диодов существует время восстановления обратного сопротивления. при подаче обратного напряжения через диод еще течет прямой ток, и мы получаем потери в диоде на переключение. при разрывном токе дросселя к началу следующего цикла ток в диоде равен нулю, и этих потерь на переключение нет.
так что все расчеты в наших руках.

[nik-as]

для понижающего, а не для повышающего.

Мал-мал ошибка давал, думал об одном написал другое.

а режимы дросселя бывают двух видов: с разрывным током и с неразрывным током.

Так речь вообще то шла о токе ключа и максимальном токе на выходе.

[Starichok51]

так и я объяснил, что соотношение токов 1:2 не является обязательным. выбором большего значения индуктивности дросселя можно сделать ток на выходе, допустим, 1 Ампер, и при этом максимальный ток ключа будет 1,5 Ампера.
а если еще больше взять индуктивность, то можно даже сделать, например, ток выхода 1,4 Ампера при амплитуде тока 1,5 Ампера.

[Furcat]

Значит увеличив индуктивность например в 2 раза я прилично облегчу режим работы ключа ?

[Starichok51]

смотря какой ток при этом хотите иметь.
если вам нужно всего 0,5 Ампера, то лучше сделать расчет "стандартно", на амплитуду тока ключа 1 Ампер. так как индуктивность для граничного режима получается минимальной.
а если вам нужно, допустим, 1,3 Ампера, то делаем расчет дросселя так, чтобы амплитуда тока ключа была 1,5 Ампера. то есть, ток в дросселе будет изменяться от 1,1 Ампера до 1,5 Ампера, при этом средний ток будет 1,3 Ампера.

[nik-as]

так и я объяснил, что соотношение токов 1:2 не является обязательным.

А как это скажется на пульсации напряжения на выходе?
Вернее какое напряжение пульсаций нужно задать чтобы перевести дроссель в режим разрывного тока?
Т.к сама микросхема не подразумевает ни каких манипуляций с режимами работы дросселя, придётся жертвовать качеством питания.

[Starichok51]

в режиме неразрывного тока дроссель кормит конденсатор и нагрузку непрерывно. и при этом пульсация напряжения на выходе, естественно, будет значительно меньше, чем в режиме разрывного тока, когда при нулевом токе дросселя нагрузку будет кормить только конденсатор.
и чем меньше будет размах пульсации тока в дросселе, тем меньше будет пульсация напряжения на выходе.
обратимся к моим последним примерам.
при токе нагрузки 1,3 Ампера и минимальном токе дросселя 1,1 Ампера конденсатору в нагрузку надо отдавать всего 0,2 Ампера.
а теперь возьмем стандартный расчет.
в этом случае максимальный ток нагрузки может быть 0,75 Ампера, а минимальный ток дросселя при этом равен нулю. получается, что конденсатор в это время должен отдавать в нагрузку все 0,75 Ампера.
понятно, что при одной и той емкости конденсатора в стандартном случае пульсация напряжения будет больше, несмотря на то, что ток нагрузки меньше.

[Starichok51]

если мы сделали стандартный расчет критического (граничного) режима для максимального тока нагрузки, то при снижении тока нагрузки схема сама перейдет в режим разрывного тока. так как в нагрузку нужно передавать меньше энергии, контроллер уменьшит длительность импульса, и дроссель быстрее накопит энергию и быстрее ее отдаст, а оставшееся время цикла ток дросселя будет равен нулю.
а как скажется это на пульсации напряжения, надо делать подробный расчет. без расчета можно сказать, что пульсация напряжения изменится не так уж и сильно, так как во время нулевого тока дросселя конденсатор будет разряжаться меньшим током нагрузки.

[nik-as]

при токе нагрузки 1,3 Ампера и минимальном токе дросселя 1,1 Ампера конденсатору в нагрузку надо отдавать всего 0,2 Ампера.

Гладко было на бумаге ...........
Хотелось бы посмотреть на реальную конструкцию с подобными параметрами.