MC34063A Step-Up/Down Convertor İncelemesi

Daha önceki yazımda değindiğim switching regulator incelemesine bu hafta MC34063A step-up/down entegresini kullanarak devam ediyorum.

MC340603A entegresi bugüne kadar endüstriyel kartlarda rastladığım en sık kullanılan regülatörlerden biri. Fiyatı da LM7805 kadar. ONSEMI.’nin ürettiği bu IC’yi LM2576’dan üstün kılan ise entegrenin aynı zamanda step-up olarak da kullanılabilmesi. Ben her ne kadar step-down uygulaması yapsam da IC’nin bu özelliğini merak edenler için datasheet’i dikkatlice incelemelerini öneriyorum.

MC340603A’nin datasheet’ini açıp baktığınızda 5V üretmek için aşağıdaki sade yapıyı görebilirsiniz. Resme tıklarsanız büyük halini görebilirsiniz.

Yukarıdaki devrede altını kırmızı ile çizdiğim kısımlar ise datasheetten farklı olan değerlerdir. Bunları datasheette bulunan denklemleri ve elimde var olan malzemeleri kullanarak tekrar hesapladım. Sırayla işlemleri yapacak olursak;

Vout=1.25*(1+R2/R1)=1.25*(1+3k/1k)=5V

Vsat=1V, datasheette verilmiş. TC pinine 470pF bağladık. Buradan;

ton=470pF/(4*10^-5)=11.75us ve buradan toff=14.1us olur. Rsc=0.3/Ipeak olarak verilmiş, Rsc=0.22ohm için Ipeak=1.3636A olur. Bu kısım oldukça önemlidir, çünkü MC34063A’nın Ipeak değeri 1.5A’i asla geçmemelidir.

Ipeak=2*Iout denkleminden Iout=681.8mA~682mA bulunur.

L=V*dt/dI denkleminden L=(12-1-5)(11.75us)/(1.3636)=51.7uH bulunur. Bu da kullanacağımız bobin değerinin en az 51.7uH olması gerektiği anlamı taşımaktadır. Ben devrede 220uH kullanmayı tercih ettim.

Cout kapasitörünü de 2200uF kullandığımdan ripple gerilimi Vripple=Ipeak(ton+toff)/(8*Cout) denkleminden 0.002V olmaktadır.
Bu kısımda simülasyona geçip Proteusta istediğimiz devreyi kurduğumda aldığım sonuçlar aşağıdaki gibi olmuştur. Resme tıklarsanız büyüyecektir.

Simülasyon sonuçlarında Vripple ~0.02V ve Iload-ripple 2mA çıkmaktadır. Burada istediğimi elde ettikten sonra devreyi aşağıdaki elemanları kullanarak kurdum ve sonuçları almaya başladım.

Testlerden aldığım sonuçları aşağıdaki tablodan görebilirsiniz.

Sonuçlara baktığımızda bir tutarsızlığın olduğu göze çarpmaktadır. Elimde 1k-1.5k direnç bulunmadığından geri besleme dirençlerini 1.2k ve 2×1.8k seçtiysem de sorunun buradan kaynaklandığını düşünmüyorum. Tüm çabalarıma rağmen istenen sınırlarda akım değerini 0.3A’den yukarı taşıyamadım. 100uH, 150uH bobin ve değişik kapasitör değerleri denememe rağmen de istediğim sonucu alamadım. Verim kısmında ise %75 oranın oldukça tatmin edici olduğunu söyleyebilirim.

LM2576 mı MC34063 mü sorusunu ise şöyle yanıtlamak isterim; her ikisi de aşağı yukarı aynı elemanları kullanıyor, her ikisi de oldukça verimli, yalnız uygulamanız fazla güç gerektirmiyor ve param kısıtlı diyorsanız elbette MC34063, fakat ben az elemanla çok iş yapayım, güç de gerekli diyorsanız LM2576.
Gün itibariyle Farnell’de LM2576’nın fiyatı 1.91€ (1706045) iken MC34063’ün fiyatı 0.84€ (1191818), LM7805 ise 0.85€ (1102157). Kullanılacak soğutucuların fiyatlarını da aynı akım kapasitesinde karşılaştırmak lazım elbette.

Elime yeni regülatörler geçtiğinde testlerime devam edeceğim, herkese çalışmalarında başarılar dilerim.