산업기술
산업 제조
우리는 항상 5V 배터리를 쉽게 구할 수 없으며 때로는 동일한 회로의 다른 부분을 구동하기 위해 더 높은 전압과 더 낮은 전압이 동시에 필요합니다. 이 문제를 해결하기 위해 우리는 더 높은 전압(우리의 경우 12V 배터리를 주 전원으로 사용)을 사용하고 이 전압을 낮추어 필요한 경우 5V와 같은 더 낮은 전압을 얻습니다. 이를 달성하기 위해 BUCK CONVERTER 회로는 부하 요구 사항에 맞게 전압을 낮추는 많은 전자 장치 및 애플리케이션에 사용됩니다.
먼저 변환기에 대해 말씀드리겠습니다. 일반적으로 세 가지 유형의 컨버터가 있으며 첫 번째는 더 높은 소스 전압에서 전압을 낮추는 벅 컨버터입니다. 둘째, 더 낮은 소스 전압에서 전압을 승압하는 부스트 컨버터. 또한, 어떤 형태로 배열된 두 가지의 조합인 또 다른 변환기가 있는데, 더 대중적인 것은 먼저 전압을 낮춘 다음 필요한 값까지 승압하는 벅-부스트 변환기입니다. 앞으로 나올 회로에 대한 이해를 돕기 위해 위에서 언급한 각 변환기에 대해 좀 더 자세히 설명하겠습니다.
벅 컨버터(스텝 다운 컨버터라고도 함)는 DC-DC 컨버터입니다. , 입력에서 출력으로 전압을 낮추는 것입니다. 벅 컨버터는 일반적으로 특정 순서로 배열된 다이오드와 트랜지스터인 반도체 스위칭 장치를 사용하여 출력을 달성하고 최종적으로 필요한 출력을 제공하기 위해 특정 시간 동안 각각 스위칭됩니다. 벅 컨버터는 때때로 90%까지 매우 효율적일 수 있습니다.
기본 벅 컨버터 회로는 플라이휠 회로와 함께 스위칭 트랜지스터로 구성됩니다. 트랜지스터가 ON 상태일 때 전류는 인덕터를 통해 부하를 통해 흐릅니다. 인덕터는 전류 흐름 방향의 변화에 반대하며 프로세스에서 에너지를 저장합니다. 부하에 병렬로 연결된 다이오드는 이제 역 바이어스 상태이므로 작동하지 않습니다.
회로에 흐르는 전류는 커패시터도 충전합니다. 이제 트랜지스터가 꺼지면 충전된 커패시터와 인덕터가 역기전력 때문에 부하 양단에 전압을 인가합니다. 이제 회로에 전압원이 없습니다. 인덕터에 저장된 에너지는 스위치가 열려 있는 시간의 적어도 일부 동안 충분합니다. 스위치를 ON 및 OFF로 유지하는 시간이 변경되면 차례로 출력 DC 전압이 0V와 Vin 사이에서 변경됩니다. .
아래 다이어그램은 간단한 Buck 변환기 작업을 보여줍니다.
벅 컨버터와 유사, 부스트 컨버터(스텝 업 컨버터라고도 함) 스위칭 모드 전원 공급 장치 컨버터의 클래스이기도 합니다. 그러나 부스트 컨버터의 동작은 벅 컨버터의 동작과 정반대입니다. 벅 컨버터는 더 높은 공급 값에서 필요한 값으로 전압을 낮추는 반면 부스트 컨버터는 더 낮은 공급 값에서 전압을 올립니다.
부스트 변환기의 기본 원칙은 두 가지 다른 상태로 구성됩니다. 첫 번째 상태에서 ON 상태는 스위치가 ON일 때 소스 측에 연결된 인덕터가 충전되는 경우입니다. 그런 다음 스위치가 꺼져 있을 때 인덕터 전류에 제공되는 유일한 경로는 플라이백 다이오드, 커패시터 및 부하뿐입니다. 그 결과 ON 상태에서 축적된 에너지가 커패시터로 전달됩니다. 스위치의 사이클링이 매우 빠르면 인덕터는 충전 상태 사이에서 완전히 방전되지 않습니다. 따라서 스위치가 꺼져 있을 때 부하 양단의 전압은 항상 입력 소스의 전압보다 커집니다.
아래 다이어그램은 간단한 부스트 변환기 작업을 보여줍니다.
벅-부스트 컨버터는 일종의 DC-DC 컨버터입니다. 입력 전압 크기보다 출력 전압 크기가 크거나 작습니다.
매우 기본적인 원리를 갖는 인버팅 벅-부스트 컨버터. ON 상태에서 동작은 인덕터가 에너지를 저장하는 부스트 컨버터의 동작과 유사합니다. 이 시간 동안 커패시터는 부하에 에너지를 공급하여 부하를 가로질러 연결합니다. OFF 상태에서 인덕터는 출력 부하와 커패시터에 연결되어 인덕터에 저장된 에너지는 커패시터와 부하에 공급됩니다. 이 시간 동안 커패시터가 충전됩니다.
아래의 간단한 다이어그램은 벅-부스트 변환기의 작동 원리를 보여줍니다.
이제 필요한 BUCK CONVERTER를 달성하는 방법에는 여러 가지가 있지만 IC MC34063을 사용하여 이 부문에서 가장 널리 사용되는 스위칭 조정기를 사용합니다. 다른 대중적인 방법은 고정된 패턴에 따라 스위칭된 MOSFET의 회로를 사용하는 것입니다.
MC34063은 DC-DC 컨버터 구성에 필요한 모든 기능을 갖춘 모놀리식 제어 회로입니다. 그것은 비교기, 발진기, 고전류 출력 스위치 및 능동 피크 전류 제한과 같은 여러 기능으로 구성됩니다. MC34063은 DIP, SOIC 및 SON 패키지로 제공됩니다. 각각 8개의 핀이 있습니다. 그 표가 아래에 나와 있습니다.
| MC34063 핀아웃 | ||
| 핀 번호 | 핀 이름 | 설명 |
| 1 | 스위치 수집기 | 고전류 내부 스위치 수집기 입력 |
| 2 | 스위치 이미터 | 고전류 내부 스위치 이미터 입력 |
| 3 | 타이밍 커패시터 | 가변 스위칭 주파수에 시간 커패시터 연결 |
| 4 | 그라운드(GND) | 접지(GND) |
| 5 | 비교기 반전 입력 | 저항 분배기 네트워크를 연결하여 피드백 루프 구축 |
| 6 | 전압(Vcc) | 논리 공급 전압 |
| 7 | 나는pk | 전류 제한 감지 입력 |
| 8 | 드라이버 수집기 | 달링턴 쌍 구동 트랜지스터 컬렉터 입력 |
IC MC34063 기능 중 일부 다음과 같습니다:
또한 이 IC는 널리 사용되며 이 부문에서 사용 가능한 다른 IC보다 훨씬 비용 효율적입니다. 이것이 우리가 회로에 이 IC를 사용하는 이유입니다.
MC34063의 핀 배치 아래와 같습니다.
MC34063과 관련된 많은 응용 프로그램이 있으며 그 중 일부는 HMI(인간 기계 인터페이스), 휴대용 장치, 측정 및 테스트, 가스 및 혈액 분석기, 컴퓨팅, 통신, 케이블입니다. 솔루션 등
1N5819는 쇼트키 배리어 원리를 적용하는 쇼트키 정류기라고도 하는 금속-실리콘 전력 다이오드입니다. 주로 고주파 저전압 인버터, 극성 보호 다이오드 및 프리휠링 다이오드의 정류기로 사용됩니다. 표면 장벽 다이오드, 핫 전자 다이오드 또는 핫 캐리어 다이오드라고도 합니다. P형 반도체 대신에 백금이나 알루미늄과 같은 금속을 사용하는 일반적인 PN접합 다이오드와는 조금 다릅니다. 쇼트키 다이오드에서 반도체와 금속이 결합되어 반도체 쪽이 음극으로 작용하고 금속 쪽이 양극으로 작용하는 금속-반도체 접합을 형성합니다. 금속과 반도체 사이에 금속-반도체 접합이 형성되면 쇼트키 장벽이라고도 하는 공핍층이 생깁니다.
Schottky는 저장된 전하가 적고 전력 손실이 낮고 기계적 특성이 더 높습니다. 모든 외부 표면이 내부식성이고 전류가 한 방향으로만 흐르고 다른 방향으로 흐르는 전류를 차단하는 단자를 쉽게 납땜할 수 있는 방식으로 제조됩니다. 이 다이오드에서 발생하는 전력 강하는 PN 접합 다이오드보다 낮습니다. 다이오드 단자에 전압이 가해지면 전류가 흐르기 시작하여 단자 양단에 작은 전압 강하가 발생합니다. 더 낮은 전압 강하는 더 높은 효율과 더 높은 스위칭 속도를 초래합니다. 
위의 개략도는 쇼트키 다이오드의 전기적 기호를 보여줍니다.
위의 회로도는 필요한 작업에 대해 계산된 모든 값과 함께 회로를 보여줍니다.
회로도에 표시된 대로 회로를 올바르게 연결합니다. 먼저 이 칩에 전원을 공급하기 위해 +V를 핀 6에 연결하고 핀 4를 접지에 연결합니다. 동시에 전원 공급 장치의 과도한 노이즈를 필터링하기 위해 커패시터 CIN을 연결합니다. 핀 3은 회로의 스위칭 속도를 결정하는 CT에 연결됩니다. 핀 5는 비교기의 반전 단자입니다. 비반전 단자의 전압은 내부 전압 조정기에서 1.25V입니다. 반전 단자에는 두 개의 저항으로 구성된 저항 네트워크를 배치합니다. 이것들은 연산 증폭기 비교기의 이득을 결정합니다. 이런 식으로 우리는 12V DC의 입력을 5V DC로 낮추는 벅 컨버터를 만듭니다.
저전압 입력만 받는 일상 생활에는 많은 응용 프로그램이 있습니다. 또한 안전을 위해 조절된 5V가 필요합니다. 예를 들어 배터리 충전기, Wi-Fi 모듈, Arduino 모듈 등이 있습니다. 위의 회로는 위에서 언급한 모든 것과 더 많은 응용 프로그램의 입력 요구 사항을 충족합니다.
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과충전으로 인한 충전식 배터리 팽창 출처:Wikiwand 충전식 배터리를 올바르게 관리하고 사용할 수 있다면 최소 2년은 사용할 수 있습니다. 따라서 충전식 배터리를 관리한다는 것은 빠른 모드에서 장치를 충전하지 않는다는 것을 의미합니다. 또는 배터리가 완전히 방전되지 않도록 하는 것이 좋습니다. 그러나 배터리가 정기적으로 완전히 방전되도록 선택하면 배터리가 영구적으로 소모되기까지 오랜 시간이 걸립니다. 따라서 가장 좋은 방법은 필요할 때 배터리를 충전하는 것입니다. 어떻게? 간단 해. 저전압 차단 회로를 사용하기만 하면 됩
부인할 수 없습니다. 예를 들어 공급 장치의 결함으로 인해 과전압 상태가 발생하는 것을 경험했거나 들어본 적이 있을 것입니다. 화재 또는 회로 오작동, 회로 부품 손상 등과 같은 과전압의 영향을 보았을 수도 있습니다. 그렇다면 전원 공급 장치에서 과전압 상황이 발생하지 않도록 하려면 어떻게 해야 합니까? 이 기사를 읽으면 사용할 수 있는 과전압 보호 회로 프로젝트의 유형을 배울 수 있습니다. 더 나은 이해를 위해 회로도도 포함합니다. 의 시작하자. 과전압 보호란 무엇입니까? 과전압 보호는 출력을 고정하거나 더 높