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采用 MC34063 芯片的 DC-DC 电源变换控制器设计 摘要：本文介绍了一种采用 MC34063 芯片的 DC-DC 电源变换控制器的电源电路设计。它 提供的直流输出不仅与供电电源共地，而且有两组与供电电源隔离。实验室长期试运行表明， 各项指标均可满足数字与模拟混合电路对电源的要求，没有跳码现象，检测精度不低于 0.1% 。 关键词：电源电路；DC-DC 变换；隔离电源 在工业生产过程测控场合，出于安全的考虑，很多安装于现场的测量控制装置或测控网 络的底层节点设备都采用低压直流供电。这些装置或设备内部的硬件电路常常是基于微处理 器的模拟电路与数字电路的混合硬件电路系统，需要多组直流电源为其数字电路部分与模拟 电路部分分别供电。为了取得良好的系统稳定性与测量精度，一般要求数字与模拟电路的供 电电源相互隔离或一点连接。使用多路输出电源是解决这一问题的有效途径 。 早期制作多路输出电源，人们总是把几个不同的 DC-DC 变换器组装起来，这种方式的 电路设计简单，但会加大成本，增加供电系统的体积、重量，并且有难以克服的拍频干扰， 在输出电压上出现各种振荡频率之差的纹波电压。因此开关电源的多路输出技术越来越受到 人们的关注，因为它只用一个 DC-DC 变换器，输出电压的纹波具有相同的频率，不会发生 拍频干扰。目前多路输出变换器有3 种常用的电路形式:独立滤波电感的多绕组 DC-DC 变换 器， 耦合电感的多绕组 DC-DC 变换器， 磁放大器二次稳压的多绕组 DC-DC 变换器。虽 然使用多路输出变换器模块比组装几个不同 DC-DC 变换器电路效率高，成本降低，但是对 于小型、小功率、低压控制模块来说还不是最佳选择。 本文基于多路输出变换技术， 采用 MC34063 控制芯片，使用少量的外围元件，设计 了一种新型、简单、实用的多路输出电路，能为数字电路和模拟电路同时供电，并使两者相 互隔离。在笔者所查阅的文献中还没有看见类似的设计方法。 MC34063 性能简介 电路的核心元件是MC34063 ，它是一种单片双极型线性集成电路，专用于 DC-DC 直 流/直流变换器控制部分，片内包含有温度补偿带隙基准源、一个占空比可控的振荡器和大 电流输出开关，能输出 1.5A 的开关电流。使用最少的外接元件能够构成开关式升压变换器、 降压变换器和反向器。MC34063 的封装形式为塑封双列 8 引线直插式，内部电路原理框图 如图 1 所示。 图 1 MC34063 内部原理框图 MC34063 电路原理 振荡器通过恒流源对外接在 CT 管脚(3 脚)上的定时电容不断地充电和放电以产生振荡 波形。充电和放电电流都是恒定的，振荡频率仅取决于外接定时电容的容量。与门的 C 输 入端在振荡器对外充电时为高电平，D 输入端在比较器的输入电平低于阈值电平时为高电 平。当 C 和 D 输入端都变成高电平时触发器被置为高电平，输出开关管导通;反之当振荡器 在放电期间，C 输入端为低电平，触发器被复位，使得输出开关管处于关闭状态。电流限 制通过检测连接在 VCC 和 5 脚之间电阻上的压降来完成功能。当检测到电阻上的电压降接 近超过 300 mV 时，电流限制电路开始工作，这时通过 CT 管脚(3 脚) 对定时电容进行快速 充电以减少充电时间和输出开关管的导通时间，结果是使得输出开关管的关闭时间延长。 带隔离输出的 DC-DC 变换电路方案 电路原理 电路原理如图 2 所示，该电路是在 MC34063 典型的降压电路上，用开关变压器取代自 感线圈实现的。利用开关变压器以获取隔离直流电源的能量供给。开关变压器的副边交变电 压经 BR1 的全波整流，C19 、C20 的滤波，L2 、L3 的高频遏制及U7 、U8 线性稳压器 的稳压，便可获取稳定的直流输出。在确定的硬件系统中，用于向数字系统供电的 VCC 电 源负荷是稳定的，通过开关变压器的交变方波的占空比也是稳定的，因此，根据+ 5 V 、- 5 V 的负荷情况，恰当的选择开关变压器的铁芯、骨架参数及原、副边匝数，便可获得与供电电 源、数字电