MC34063A构成的双路/三路输出稳压电源电路图


原标题:MC34063A构成的双路/三路输出稳压电源电路图
MC34063A是一款经典的DC-DC转换器芯片,集成了开关管、振荡器、比较器等功能,可通过外接元件实现升压、降压或反相输出。其低成本、高集成度的特性使其适合多路输出电源设计。以下介绍基于MC34063A的双路和三路输出稳压电路方案,重点分析拓扑选择、元件复用及稳定性优化。
一、双路输出电路设计
1. 拓扑选择:主输出+辅助输出
主输出:采用标准的降压(Buck)或升压(Boost)结构,提供核心电压(如5V/2A)。
辅助输出:通过复用主输出的电感或变压器绕组,结合二极管和电容实现隔离或非隔离输出(如3.3V/0.5A)。
2. 典型电路结构
主降压输出(5V):
MC34063A的开关管(D极)接输入电压(12V),S极接电感一端。
电感另一端接输出电容和负载,同时通过肖特基二极管(如1N5819)续流。
反馈电阻分压后接芯片比较器引脚(Pin1),形成闭环稳压。
辅助输出(3.3V):
方案1(非隔离):在主电感上增加辅助绕组,通过二极管整流和电容滤波输出。需调整绕组匝数比匹配电压。
方案2(线性稳压):从主输出5V经LDO(如AMS1117-3.3)降压得到3.3V,成本低但效率略降。
3. 关键元件复用
电感复用:主输出电感若为耦合电感,可设计双绕组实现辅助输出,减少元件数量。
控制信号复用:主输出的开关信号直接驱动辅助电路的同步整流管(需加缓冲电路)。
二、三路输出电路设计
1. 拓扑扩展:主输出+两路辅助输出
主输出:仍采用Buck或Boost结构(如12V/1A)。
辅助输出1:通过变压器耦合实现隔离输出(如5V/0.5A),需增加整流二极管和滤波电容。
辅助输出2:利用主电感的剩余能量,通过额外二极管和电容生成负电压(如-5V/0.3A),适用于运放双电源供电。
2. 典型电路结构
主升压输出(12V):
MC34063A的开关管接输入(5V),驱动电感储能,通过二极管整流和电容滤波输出12V。
反馈电阻分压后接比较器引脚,稳定输出。
辅助输出1(5V隔离):
在主电感位置替换为变压器,次级绕组经二极管整流和电容滤波输出5V。
需调整变压器匝数比(如1:0.5)实现降压。
辅助输出2(-5V):
从主电感两端并联额外二极管和电容,利用电感反向电动势生成负电压。
需增加稳压二极管(如1N4733A)限制电压精度。
3. 稳定性优化
交叉调整率改善:多路输出时,主输出负载变化会影响辅助输出电压。可通过以下方法优化:
增加辅助输出的滤波电容(如100μF电解电容+0.1μF陶瓷电容)。
在辅助输出反馈回路中加入误差放大器(如LM358),形成次级闭环控制。
磁元件设计:若使用变压器或耦合电感,需确保漏感小、耦合系数高,减少输出交叉干扰。
三、元件选型建议
MC34063A:
封装:SOIC-8或DIP-8,根据布局选择。
开关频率:典型100kHz,需根据电感/电容值调整。
电感/变压器:
主电感:根据输出电流选择(如100μH/2A)。
耦合电感/变压器:需计算匝数比和磁芯饱和电流。
二极管:
主输出:肖特基二极管(低正向压降,如1N5819)。
辅助输出:快恢复二极管(如UF4007),减少反向恢复损耗。
电容:
输入/输出电容:低ESR电解电容(如100μF/25V)并联陶瓷电容(0.1μF)。
辅助输出滤波:增加钽电容或陶瓷电容提高高频响应。
四、应用场景
便携设备电源:
主输出为锂电池充电(5V),辅助输出为MCU供电(3.3V)和传感器负电源(-5V)。
工业控制模块:
主输出24V驱动继电器,辅助输出12V供传感器,5V供通信接口。
音频放大器电源:
主输出±15V供运放,辅助输出5V供数字控制电路。
五、总结
MC34063A通过合理设计可实现双路/三路输出,关键在于:
拓扑选择:主输出+辅助输出(非隔离或隔离)。
元件复用:电感/变压器绕组共享,减少成本和体积。
稳定性优化:增加滤波电容和次级反馈,改善交叉调整率。
典型参数:
输入电压:5V~30V(根据拓扑调整)。
输出路数:2路或3路(正/负电压组合)。
最大效率:85%(取决于拓扑和负载)。
成本:低于$2(含MC34063A及外围元件)。
该方案适合对成本敏感、输出电流较小的多路电源需求,如便携设备、传感器模块等。
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