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MC34063の理解：DC-DC変換の包括的なガイド

MC34063は、DC-DC変換、ステップアップ、ステップダウン、および反転出力などの関数を備えた汎用スイッチングレギュレーターチップです。高効率、小型、完全な機能、低価格の利点があります。この記事では、このデバイスをよりよく理解して使用するのに役立つ特定の情報を紹介します。

カタログ

MC34063とは何ですか？

MC34063 DC/DCコンバーターの制御回路を統合するモノリシック積分回路です。積分回路は、自動温度補償機能、コンパレータ、フリップフロップ、デューティサイクル制御可能な発振器、および高電流出力スイッチング回路を備えた参照電圧発電機で構成されています。MC34063では、ブースト変換スイッチ、バック変換スイッチ、電圧逆回路を構築するために、少数のスイッチングコンポーネントのみが必要です。線形調整電源と比較して、このスイッチング電源は効率が高く、入出力電圧の差が大きい場合、その効率は低下しません。同時に、大きなラジエーターを必要とせず、その体積は小さいため、主にマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラーに基づくシステムに幅広いアプリケーションがあります。

MC34063のピン図と機能

チップは主に次の8つのピンで構成されています。

•ピン1：チップの出力です。ブーストモードでは、高電圧出力を提供します。バックモードでは、低電圧出力を提供します。出力の安定性を確保するには、コンデンサをこのピンに接続する必要があります。

•ピン2：これは、チップのフィードバック入力です。電圧を変更することにより、出力電圧を制御できます。

•ピン3：チップのスイッチング出力であり、外部スイッチまたはダイオードに接続されて、高周波パルスを生成します。

•ピン4：それはチップのGND端子であり、地面に接続する必要があります。

•ピン5：それはチップのコンパレータ入力です。コンパレータを介して、チップはフィードバック信号と参照電圧の差を検出できます。

•ピン6：これは、チップの参照電圧入力です。これは、内部1.25V参照電圧であり、コンパレータに使用されます。

•ピン7：これはチップの電力入力端子であり、入力電圧を滑らかにするために電解コンデンサに接続する必要があります。

•ピン8：これはチップのスイッチング入力であり、スイッチング出力周波数を制御するために周波数制御コンデンサと抵抗に接続する必要があります。

MC34063はどのように機能しますか？

MC34063の内部構造を上の図に示します。発振器は、定電流源を介してCTピン（ピン3）に接続されたタイミングコンデンサを継続的に充電および排出し、それによって振動波形を生成します。負荷が一定のままである場合、充電と放電電流は両方とも一定です。この時点で、振動周波数は外部タイミングコンデンサの容量にのみ依存します。上の図では、アンドゲートの一方の端が発振器の出力に接続されています。発振器の外部電荷が特定のしきい値レベルに達すると、発振器の出力が高レベルに反転します。とゲートのもう一方の端は、コンパレータの出力端に接続されています。コンパレータの反転入力端での電圧が1.25V未満の場合、コンパレータは高レベルに出力されます。とゲートの両方の入力端子が高レベルになると、フリップフロップが高レベルに設定され、出力スイッチがオンになります。逆に、オシレーターコンデンサが排出中に低レベルを出力すると、フリップフロップがリセットされます。出力スイッチチューブは閉じた状態にあります。

電流制限関数は、VCC（ピン6）とピン7の間に接続されたサンプリング抵抗器の電圧降下を検出することにより実装されます。放電プロセスに変更して、オシレーターの出力が低レベルになり、トリガーをリセットして出力スイッチチューブをオフにします。

MC34063ブースト回路計算方法

出力電流：MC34063は、外部コンポーネントの選択に応じて異なる出力電流範囲を提供できます。アプリケーションの要件に基づいて、適切なコンポーネントとパラメーターを選択します。

コンデンサの選択：ブースト回路では、出力コンデンサを使用して出力電圧を滑らかにし、必要なエネルギー貯蔵を提供します。出力電流と出力電圧の変動範囲を計算することにより、適切な出力コンデンサ値を選択できます。コンデンサ値が大きいほど出力リップルが低くなりますが、サイズとコストも増加します。

入力電圧と出力電圧：最初に、必要な入力と出力電圧を決定する必要があります。次に、必要なブースト係数に基づいて、MC34063仕様とアプリケーションノートと組み合わせて、必要なインダクタ値、コンデンサ値、および外部コンポーネントのパラメーターを計算できます。

インダクタ選択：MC34063の仕様シートによると、必要なインダクタンス値を計算できます。インダクタ値の選択は、入力電流、スイッチング周波数、複数のブーストなどの要因を考慮に入れる必要があります。一般に、インダクタ値が大きくなると、ブースト比が高くなり、スイッチング周波数が低くなりますが、サイズとコストも増加します。

MC34063ステップダウンスイッチング回路

バック回路の動作原理は次のとおりです。チップのピン5は、外部精密抵抗器R30およびR31を介した出力電圧を監視します。出力電圧UOが分割された後、コンパレータの反転入力端子と電圧UREFに入力されます。UREFが基準電圧よりも低い場合、コンパレータはジャンプ電圧を出力し、フリップフロップのSピンが高レベルになります。コンデンサを充電するオシレーターの過程で、Rピンも高レベルにあり、フリップフロップのQ端子が高レベルになり、出力スイッチをオンにします。この時点で、入力電圧UINは出力フィルターコンデンサC23の充電を開始して出力電圧UOを増加させ、それによりUO安定性を自動的に制御する機能を達成します。それどころか、UREFが基準電圧よりも高い場合、フリップフロップのSピンは低レベルに変わり、Q端子も低レベルに変わり、ドライバーチューブQ2がオフになり、スイッチがスイッチがオフになります。チューブQ1もオフになります。出力電圧は、R30とR31の抵抗値にのみ関連しています。出力電圧の計算式は次のとおりです。

その中で、一定の1.25は内部参照電圧であり、一定のままです。

MC34063で構成される電圧逆回路

上の写真は、MC34063チップで構成されるスイッチングバック電圧回路を示しています。チップ内のスイッチT1がオンになると、電流はMC34063のピン1および2およびインダクタLIを介して地面に流れます。この時点で、インダクタLIはエネルギーを蓄え始めます。同時に、コンデンサCOは負荷にエネルギーを提供します。T1がオフになると、インダクタを流れる電流が突然変わることができないため、フリーホイールダイオードD1が導入されます。この時点で、インダクタLLはD1（共通の地面を介して）を介して負荷とコンデンサCOに電力を供給し、負の電圧を出力します。チップの動作周波数が負荷の時定数に比べて十分に高い限り、負荷で連続DC電圧を取得できます。

MC34063の利点

MC34063には次の利点があります。

シングルチップソリューション：MC34063は、スイッチングチューブ、制御回路、および規制回路を統合し、設計プロセスを簡素化し、システムコストを削減するシングルチップソリューションです。

調整可能な出力電圧：MC34063は、調整可能な出力電圧をサポートします。ユーザーは、外部コンポーネントを介して出力電圧を調整して、さまざまなアプリケーションのニーズを満たすことができます。

過負荷と短絡保護：チップには、過負荷保護機能と短絡保護機能が組み込まれており、外部負荷の過渡的な変化または障害から回路を効果的に保護し、システムの安定性と信頼性を改善できます。

高効率変換：CHIPはスイッチングレギュレーションテクノロジーを採用しており、高効率の特性を持っています。異なる入力および出力電圧条件下で高効率のエネルギー変換を実現し、エネルギー損失を減らすことができます。

幅広いアプリケーション：MC34063は、DC-DCコンバーター、インバーター、充電ポンプなどのさまざまな電力管理および規制サーキットで使用でき、多くの異なる電子機器や用途フィールドに適しています。

よくある質問[FAQ]

1. DCからDCブーストコンバーターとは何ですか？

ブーストコンバーターは、ソース電圧よりも大きい出力電圧を備えたDCからDCコンバーターです。ブーストコンバーターは、ソース電圧を「ステップアップ」するため、ステップアップコンバーターと呼ばれることもあります。

2. MC34063の入力電圧は何ですか？

入力電圧は5Vで、追加の抵抗器を接続するMOSFETをオンにすることで、出力電圧は10Vまたは12Vの選択可能です。

3. MC34063の機能は何ですか？

MC34063は、バック、ブースト、または電圧インバーターコンバーターアプリケーションに組み込まれるように設計されています。これらの機能はすべて、8ピンのDIPまたはSOICパッケージに含まれています。基準電圧は1.25 Vに設定され、コンバーターの出力電圧を設定するために使用されます。