MC34063 ile 10–18V'dan 45–190V DC Boost Yüksek Gerilim Dönüştürücü
Bu devre,
MC34063 DC-DC dönüştürücü entegresinin harici bir N-kanal MOSFET ile güçlendirilmesiyle oluşturulmuş bir
Step-Up (Boost) yüksek gerilim dönüştürücü devresidir.
Devre,
+10V ile +18V DC giriş gerilimini yaklaşık 45V ile 190V DC arasında değişen yüksek çıkış gerilimlerine dönüştürmek üzere tasarlanmıştır.
Güç anahtarı olarak
IRFU220 veya IRF630 N-kanal MOSFET kullanılabilir. Çıkış gerilimi ise MC34063'ün geri besleme girişindeki
RX direncinin değiştirilmesiyle farklı seviyelere ayarlanabilir.
Yüksek Gerilim Uyarısı
DİKKAT: Bu devrenin çıkışında 190V DC'ye kadar yüksek gerilim oluşabilir.
Devre çalışırken çıkış klemenslerine, MOSFET çevresindeki bağlantılara veya çıkış kondansatörünün uçlarına kesinlikle dokunulmamalıdır.
Enerji kesildikten sonra
C4 çıkış kondansatörü üzerinde tehlikeli gerilim kalabilir. Ölçüm veya devre üzerinde çalışma yapmadan önce kondansatörün güvenli şekilde deşarj edildiğinden emin olun.
Devrenin Çalışma Yapısı
Giriş ve Akım Algılama
Devrenin giriş gerilimi
+10V ile +18V DC arasındadır.
R1 ve R2, her biri 0,5Ω olacak şekilde paralel bağlanarak giriş akımının algılanmasına ve MC34063'ün akım sınırlama devresine katkı sağlar.
Bu dirençler üzerinden MC34063'ün ilgili akım algılama bağlantılarına geri besleme sağlanır.
Harici MOSFET Sürücü Katı
MC34063'ün dahili çıkışı, yüksek gerilimli güç MOSFET'ini doğrudan ve yeterli hızda sürmek için sınırlı kalabileceğinden, devrede harici bir sürücü katı kullanılmıştır.
Q2 (MPS A55) transistörü ve
D1 (1N914) diyodu ile oluşturulan sürücü yapısı, MOSFET'in gate kapasitesinin daha hızlı şarj ve deşarj edilmesine yardımcı olur.
Güç anahtarı olarak:
N-kanal MOSFET'lerinden biri kullanılabilir.
Güç ve Çıkış Katı
Boost dönüştürücünün enerji depolama elemanı olarak
100µH / 1,4A L1 bobini kullanılmıştır.
Anahtarlama sırasında bobinde depolanan enerji,
BAV21 hızlı diyot üzerinden çıkış katına aktarılır.
Çıkışta bulunan:
C4 = 3,3µF / 200V
kondansatörü yükseltilmiş DC gerilimin filtrelenmesi ve depolanması için kullanılır.
Çıkış Gerilimi Ayarı
Çıkış gerilimi, MC34063'ün
6 numaralı geri besleme (inverting input) pini ile ilişkili olan
RX direncinin değeri değiştirilerek seçilebilir.
Şemada verilen RX değerlerine göre örnek çıkış gerilimleri aşağıdaki gibidir:
| RX Direnci | Çıkış Gerilimi (VOUT) |
|---|
| Kısa devre (Short) | 190V |
| 330Ω | 180V |
| 680Ω | 170V |
| 3,9kΩ | 120V |
| 10kΩ | 90V |
| 33kΩ | 60V |
| Açık devre (Open) | 45V |
Bu değerler devre şemasında belirtilen çalışma noktalarını göstermektedir. Gerçek çıkış gerilimi; giriş gerilimi, yük, bobin, MOSFET, diyot ve devrenin diğer çalışma koşullarına bağlı olarak değişebilir.
Temel Devre Özellikleri
- Kontrol entegresi: MC34063
- Giriş gerilimi: +10V – +18V DC
- Çıkış gerilimi: Yaklaşık 45V – 190V DC
- Güç MOSFET'i: IRFU220 veya IRF630
- MOSFET sürücüsü: MPS A55 + 1N914
- Bobin: 100µH / 1,4A
- Çıkış diyodu: BAV21
- Çıkış kondansatörü: 3,3µF / 200V
- Çıkış gerilimi ayarı: RX direnci ile
Bu devre, düşük DC besleme geriliminden yüksek DC gerilim elde edilmesi gereken deneysel ve elektronik güç kaynağı uygulamalarında kullanılabilecek
MC34063 tabanlı Boost dönüştürücü örneğidir.
