以MC34063为例概述DC/DC转换控制电路测试方法
ref时,Pin2输出为0 V?由此得出Vref值即为Vth?本测试连同振荡器充放电频率一同检测完毕?Vth电参数表制定规格为1.21~1.29 V(工作温度为 0~70 ℃),量产测试通常为常温,考虑到测试中的误差,可以将其规格定为1.225~1.275 V?
4 用MC34063搭建升压电路的测试研究
DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器?其通常分为三类:升压型DC/DC转换器?降压型DC/DC转换器以及反向型DC/DC转换器?下面就以MC34063构成的升压电路的测试方法进行介绍?
4.1 升压电路工作原理
MC34063组成的升压电路原理如图4,当芯片内开关管T1导通时,输入电压Vin经取样电阻RSC?电感L?Pin1和Pin2接地,此时电感L开始存储能量,而由CO对负载提供能量?当T1断开时,输入电压Vin和电感L同时通过二极管1N5819给输出负载和电容CO提供能量?电感L在释放能量期间,由于其两端的电动势极性与输入电压Vin极性相同,相当于两个电源串联,且CO储存来自电感L的电流,经多个开关周期以后(图5),输出电容CO的电压升高,结果使得输出电压Vout高于输入电压Vin?开关管导通与关断的频率也是振荡器部分OSC的工作频率?只要此频率相对于输出负载的时间常数足够高,输出负载上便可获得连续的直流电压?输出的电压由分压器R1和R2分压后输入比较器,并与基准电压一起去控制脉冲宽度,由此而获得所需要的电压,即Vout=Vref×(R1/R2+1)?
4.2 测试方法及结果
该升压电路测试参数见表1,线性调整率为在规定的条件下,当输入电压Vin从8 V变化到16 V时,所引起的输出电压Vout的相对变化量;负载调整率为在规定的条件下,调整输出负载的大小,使输出电流IO从75 mA变化到175 mA时,所引起的输出电压Vout的相对变化量;输出纹波为在规定的条件下,调整输出负载的大小,使输出电流IO=175 mA,用示波器读出输出电压Vout中所包含的交流分量峰-峰值,应注意外界干扰对纹波测量的影响,可以使示波器接地端与MC34063地端之间的接地线尽可能短,一般不超过10 cm,或者采用外电路补偿的等效办法;效率即输出功率与输入功率的百分比?
该升压电路未外接大功率达林顿结构开关管,主要用于输出电流较小的场合,工作电流可达几十毫安至几百毫安,测试结果表明,其输出稳定度高,转换效率可达80%以上?
4.3 搭建该电路的注意事项
设计该测试电路需要特别注意的地方(见图4):首先,在PCB板布局上,CI和CO应尽可能靠近被测电路,这样可以减小影响Vin和Vout纹波的铜迹线电阻?尽量减小连接电感L和输出二极管1N5819的迹线长度,这样能减小功耗并提高效率?输出反馈电阻R2远离电感L可以将噪声影响降至最小?其次,电容的选择上,由于该升压电路的输入为三角形电压波形,因此要求输入电容CI必须减小输入纹波和噪声?纹波的大小与输入电容值的大小成反比,电容值越大,纹波越小?如果输出负载变化很小,并且输出电流小,使用小容量输入电容也很安全?如果被测电路的输入电压与源输出相差很小,也可选小体积电容?如果要求电路对输入电压源纹波干扰很小,就可能需要大容量电容,并(或)减小等效串联电阻?输出电容CO的选择决定于输出电压纹波?在大多数场合,要使用等效串联电阻值低的电容,如陶瓷和聚合物电解电容?否则,就需要仔细查看被测电路频率补偿,并且在输出电路端可能需要另加一额外电容?第三,因为电感L的大小影响输入和输出纹波电压和电流,所以电感的选择也是设计的关键?等效串联电阻值低的电感,其转换效率最佳?要使电感饱和电流额定值大于电路的稳态电感电流峰值?最后,要选择快速肖特基整流二极管(如1N5819)?与普通二极管相比,肖特基二极管功耗低且开关频率高?肖特基二极管平均电压额定值应大于电路最大输出电压?
5 结束语
以上从MC34063电路的结构及工作原理的角度,对其基本电参数及其升压电路的测试方法做了说明,为业界同行测试该类DC/DC电路提供一定参考,也可基于此类电路的测试原理进行相关测试平台及测试程序的开发?已经通过测试并通过了国家重点项目的验收?
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