ایم سی 34063 کا استعمال کرتے ہوئے 3.7V سے 5v بوسٹ کنورٹر سرکٹ

جدید دور میں ، لتیم بیٹریاں الیکٹرانکس کی دنیا کو تقویت بخش رہی ہیں۔ ان پر بہت تیزی سے معاوضہ لیا جاسکتا ہے اور اچھا بیک اپ فراہم کیا جاسکتا ہے ، جو اپنی کم مینوفیکچرنگ لاگت کے ساتھ ساتھ لتیم بیٹریوں کو پورٹیبل ڈیوائسز کے ل for بھی ترجیحی انتخاب بناتا ہے۔ کم از کم 3.2 وولٹیج سے لے کر 4.2V تک ایک ہی سیل لتیم بیٹری وولٹیج کی حد کے طور پر ، ان سرکٹس کو بجلی فراہم کرنا مشکل ہے جس میں 5V یا اس سے زیادہ کی ضرورت ہوتی ہے ۔ ایسی صورت میں ہمیں بوسٹ کنورٹر کی ضرورت ہے جو بوجھ کی ضرورت کے مطابق وولٹیج میں اضافہ کرے گا ، اس سے زیادہ ان پٹ وولٹیج۔

اس طبقہ میں بہت سارے انتخاب دستیاب ہیں۔ اس طرح کے طبقے میں MC34063 سب سے زیادہ مقبول سوئچنگ ریگولیٹر ہے۔ MCP34063 تین آپریشن، میں ترتیب دیا جا سکتا ہے بکک، بہتر بنائیں اور الٹانا. ہم MC34063 بوسٹ ریگولیٹر کو تبدیل کرنے کے بطور استعمال کرتے ہیں اور 500mA آؤٹ پٹ موجودہ صلاحیتوں کے ساتھ 3.7V لتیم بیٹری وولٹیج کو 5.5V میں بڑھاؤ گے ۔ ہم نے اس سے قبل وولٹیج کو نیچے کرنے کے لئے بک کنورٹر سرکٹ بنایا ہے۔ آپ یہاں بجلی کے بہت سے دلچسپ منصوبوں کو بھی چیک کرسکتے ہیں۔

آئی سی ایم سی 34063

ایم سی 34063 پن آؤٹ آریگرام کو نیچے کی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ بائیں طرف MC34063 کا اندرونی سرکٹ دکھایا گیا ہے ، اور دوسری طرف پن آؤٹ آریگرام دکھایا گیا ہے۔

MC34063 ایک 1 ہے ۔ 5A مرحلہ اپ یا قدم کے نیچے یا الٹانا ریگولیٹر DC وولٹیج تبادلوں جائیداد کی وجہ سے، MC34063 ایک DC-DC آایسی کنورٹر ہے.

یہ آایسی اپنے 8 پن پیکیج میں مندرجہ ذیل خصوصیات مہیا کرتا ہے۔

1. درجہ حرارت کی تلافی کا حوالہ
2. موجودہ حد سرکٹ
3. ایک فعال اعلی موجودہ ڈرائیور آؤٹ پٹ سوئچ کے ساتھ کنٹرول ڈیوٹی سائیکل آیسیلیٹر۔
4. 3.0V سے 40V DC قبول کریں۔
5. 2٪ رواداری کے ساتھ 100 KHz سوئچنگ تعدد پر کام کیا جاسکتا ہے۔
6. بہت کم اسٹینڈ بائی کرنٹ
7. سایڈست آؤٹ پٹ وولٹیج

نیز ، ان خصوصیات کے باوجود ، یہ وسیع پیمانے پر دستیاب ہے اور اس طرح کے حصے میں دستیاب دیگر آئی سی کے مقابلے میں یہ کافی لاگت سے موثر ہے۔

آئیے MC34063 کا استعمال کرتے ہوئے اپنے اسٹاپ اپ سرکٹ کو ڈیزائن کریں تاکہ 3.7V لتیم بیٹری وولٹیج کو 5.5V تک بڑھا سکے۔

بوسٹ کنورٹر کے اجزاء کی قدروں کا حساب لگانا

اگر ہم ڈیٹاشیٹ کو چیک کرتے ہیں تو ، ہم دیکھ سکتے ہیں کہ ہماری ضرورت کے مطابق مطلوبہ مطلوبہ اقدار کا حساب کتاب کرنے کے لئے مکمل فارمولا چارٹ موجود ہے۔ یہاں ڈیٹاشیٹ کے اندر موجود فارمولا شیٹ موجود ہے ، اور اسٹیپ اپ سرکٹ بھی دکھایا گیا ہے۔

ان اجزاء کی قیمت کے بغیر یہ منصوبہ سازی ہے ، جو MC34063 کے ساتھ اضافی طور پر استعمال ہوگی ۔

اب ہم ان اقدار کا حساب لگائیں گے جو ہمارے ڈیزائن کے لئے درکار ہیں۔ ہم ڈیٹاشیٹ میں فراہم کردہ فارمولوں سے حساب کتاب کرسکتے ہیں یا ہم سیمی کنڈکٹر کی ویب سائٹ کے ذریعہ فراہم کردہ ایکسل شیٹ استعمال کرسکتے ہیں۔ ایکسل شیٹ کا لنک یہ ہے۔

https://www.onsemi.com/pub/Collateral/MC34063٪20DWS.XLS

ان اجزاء کی قدروں کا حساب کتاب کرنے کے اقدامات

مرحلہ 1: - پہلے ہمیں ڈایڈڈ منتخب کرنے کی ضرورت ہے۔ ہم بڑے پیمانے پر دستیاب ڈایڈڈ 1N5819 کا انتخاب کریں گے۔ ڈیٹا شیٹ کے مطابق ، 1A فارورڈ موجودہ میں ڈایڈڈ کا فارورڈ وولٹیج 0.60 V ہو گا۔

مرحلہ 2: - ہم فارمولے کے استعمال کا حساب کتاب کریں گے

اس کے ل our ، ہمارا ووٹ 5.5V ہے ، ڈایڈڈ (VF) کا فارورڈ وولٹیج 0.60V ہے۔ ہماری کم از کم وولٹیج وین (منٹ) 3.2V ہے کیونکہ یہ کسی ایک سیل بیٹری کی طرف سے قابل قبول وولٹیج ہے۔ اور آؤٹ پٹ سوئچ (Vsat) کی سنترپتی وولٹیج کے لئے ، یہ 1V (ڈیٹاشیٹ میں 1V) ہے۔ یہ سب ایک ساتھ کرکے ہم حاصل کرتے ہیں

(5.5 + 0.60-3.2 / 3.2-1) = 0.9 تو ، ٹی _آن / ٹی _آف = 1.31

مرحلہ 3: - نہیں ، ہم ٹن + ٹوف = 1 / ایف فارمولہ کے مطابق ، ٹن + ٹاف کے وقت کا حساب نہیں لگائیں گے۔

ہم لوئر سوئچنگ فریکوئنسی 50 کلو ہرٹز منتخب کریں گے۔

لہذا ، ٹن + ٹوف = 1 / 50Khz = 20us تو ہمارا ٹن + ٹوف 20uS ہے

مرحلہ 4: - اب ہم ٹی _آف ٹائم کا حساب لگائیں گے ۔

ٹی _آف = (ٹی _آن + ٹی _آف / (ٹی _آن / ٹی _بند) +1)

جیسا کہ ہم نے پہلے Ton + Toff اور Ton / Toff کا حساب لگایا تھا ، اب حساب کتاب آسان ہوجائے گا ،

ٹوف = 20us / 1.31 + 1 = 8.65us

مرحلہ 5: - اب اگلا مرحلہ ٹن کا حساب لگانا ہے ،

T _آن = (T _آن + T _آف) - T _آف = 20us - 8.65us = 11.35us

مرحلہ 6: - ہمیں ٹائمنگ کیپسیسیٹر سی ٹی کا انتخاب کرنے کی ضرورت ہوگی ، جس میں مطلوبہ تعدد پیدا کرنے کے لئے اختیار کیا جائے گا۔ Ct = 4.0 x 10 ^-5 x ٹن = 4.0 x 10 ^-5 x 11.35uS = 454pF

مرحلہ 7: - اب ہمیں اوسط انڈکٹر موجودہ یا کا حساب لگانے کی ضرورت ہے

IL (اوسط) IL (اوسط) = آئوٹ (زیادہ سے زیادہ) x ((ٹی _آن / ٹی _بند) +1)

ہمارا زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ موجودہ 500mA ہوگا۔ لہذا ، اوسطا انڈکٹکٹر.5A x (1.31 + 1) = 1.15A ہوگا۔

مرحلہ 8: - اب یہ متعین کرنے والے کے لپکنے والے موجودہ کا وقت آگیا ہے۔ ایک عام انڈکٹکٹر اوسط آؤٹ پٹ موجودہ میں 20-40٪ استعمال کرتا ہے۔ لہذا ، اگر ہم انڈکٹکٹر لپیٹ موجودہ موجودہ 30٪ کا انتخاب کریں تو ، یہ 1.15 * 30٪ = 0.34A ہوگا

مرحلہ 9: - سوئچنگ چوٹی کا موجودہ IL (اوسط) + آئریپل / 2 = 1.15 +.34 / 2 = 1.32A ہوگا

مرحلہ 10: - ان اقدار پر انحصار کرتے ہوئے ہم انڈکٹکٹر ویلیو کا حساب لگائیں گے

مرحلہ 11: - 500mA موجودہ کے لئے ، Rsc کی قیمت 0.3 / Ipk ہوگی۔ لہذا ، ہماری ضرورت کے لئے یہ Rsc =.3 / 1.32 =.22 اوہم ہوگا

مرحلہ 12: - آؤٹ پٹ سندارتر قدروں کا حساب لگائیں

ہم فروغ پذیری سے 250mV (چوٹی سے چوٹی) کی لہر دار قیمت کا انتخاب کرسکتے ہیں۔

تو ، Cout = 9 * (0.5 * 11.35us / 0.25) = 204.3uF

ہم 220uF ، 12V کا انتخاب کریں گے ۔ جتنا زیادہ کپیسیٹر استعمال ہوگا اس کی لہر اتنی ہی کم ہوگی۔

مرحلہ 13: - آخری ہمیں وولٹیج فیڈ بیک ریسسٹرز ویلیو کا حساب لگانے کی ضرورت ہے۔ ووٹ = 1.25 (1 + آر 2 / آر 1)

ہم R1 ویلیو 2k کا انتخاب کریں گے ، لہذا ، R2 ویلیو 5.5 = 1.25 (1 + R2 / 2k) = 6.8k ہوگی

ہم نے تمام اقدار کا حساب لیا۔ تو ذیل میں حتمی منصوبہ بندی ذیل میں ہے:

کنورٹر سرکٹ ڈایاگرام کو فروغ دیں

مطلوبہ اجزاء

1. ان پٹ اور آؤٹ پٹ کے لئے دوبارہ رابط کرنے والے۔ 2 نمبر
2. 2 ک مزاحم۔ 1 نمبر
3. 6.8 ک مزاحم۔ 1 نمبر
4. 1N5819- 1 نمبر
5. 100uF ، 12V اور 194.94uF ، 12V کپیسیٹر (220uF ، 12V استعمال کیا جاتا ہے ، قریب قیمت منتخب کیا جاتا ہے) ہر ایک 1
6. 18.91uH انڈکٹر ، 1.5A - 1 نمبر۔ (33uH 2.5A استعمال کیا جاتا ہے ، یہ ہماری جگہ پر آسانی سے دستیاب تھا)
7. 454pF (470pF استعمال شدہ) سیرامک ​​ڈسک کپیسیٹر 1 نمبر
8. 1 لتیم آئن یا لتیم پولیمر بیٹری سنگل سیل یا متوازی سیل درکار منصوبوں میں بیک اپ سے متعلق مسئلے کے لئے بیٹری کی گنجائش پر منحصر ہے۔
9. MC34063 سوئچنگ ریگولیٹر آئی سی
10. .24 ہوم مزاحم کار (.3R ، 2W استعمال کیا جاتا ہے)
11. 1 نمبر ویربوارڈ (نقطہ یا منسلک ویرو استعمال کیا جاسکتا ہے)۔
12. کاویہ
13. سولڈرنگ بہاؤ اور سولڈرنگ تاروں۔
14. اگر ضرورت ہو تو اضافی تاروں

نوٹ: ہم نے 33uh انڈکٹر کا استعمال کیا ہے کیونکہ یہ 2.5A موجودہ درجہ بندی کے ساتھ مقامی دکانداروں کے ساتھ آسانی سے دستیاب ہے۔ نیز ہم نے.22R کی بجائے.3R ریزسٹر استعمال کیا ہے۔

اجزاء کو ترتیب دینے کے بعد ، پرف بورڈ پر اجزاء سولڈر کریں

سولڈرنگ مکمل ہوچکی ہے۔

بوسٹ کنورٹر سرکٹ کی جانچ ہو رہی ہے

سرکٹ کو جانچنے سے پہلے ہمیں ڈی سی بجلی کی فراہمی سے موجودہ کو اپنی طرف متوجہ کرنے کے لئے متغیر DC بوجھ کی ضرورت ہوتی ہے۔ چھوٹے الیکٹرانکس لیب میں جہاں ہم سرکٹ کی جانچ کر رہے ہیں ، ٹیسٹ رواداری بہت زیادہ ہے اور اس کی وجہ سے ، پیمائش کے کچھ کم ہونے کا حساب نہیں ہے۔

آسکلوسکوپ مناسب طریقے سے کیلیریٹڈ ہے لیکن مصنوعی شور ، ای ایم آئی ، آریف بھی ٹیسٹ کے نتائج کی درستگی کو تبدیل کرسکتا ہے۔ نیز ، ملٹی میٹر میں +/- 1٪ رواداری ہے۔

یہاں ہم مندرجہ ذیل چیزوں کی پیمائش کریں گے

1. 500mA تک مختلف بوجھ پر آؤٹ پٹ لہر اور وولٹیج۔
2. سرکٹ کی کارکردگی
3. سرکٹ کا بیکار موجودہ کھپت۔
4. سرکٹ کی شارٹ سرکٹ کی حالت.
5. نیز ، اگر ہم آؤٹ پٹ کو زیادہ بوجھ کریں گے تو کیا ہوگا؟

ہمارے کمرے کا درجہ حرارت 25 ڈگری سینٹی گریڈ ہے جہاں ہم نے سرکٹ کا تجربہ کیا۔

مندرجہ بالا تصویر میں ہم DC بوجھ دیکھ سکتے ہیں۔ یہ ایک مزاحم بوجھ ہے اور جیسا کہ ہم دیکھ سکتے ہیں ، متوازی کنیکشن میں 10 پی سی ایس 1 اوہم ریزسٹر ایک موسیفٹ کے اس پار جڑے ہوئے اصل بوجھ ہیں ، ہم موسفٹ گیٹ کو کنٹرول کریں گے اور موجودہ کو مزاحم کاروں کے ذریعے بہنے دیں گے۔ وہ مزاحمتی بجلی کو گرمی میں بدل دیتے ہیں۔ نتیجہ 5٪ رواداری پر مشتمل ہے۔ نیز ان بوجھ کے نتائج میں خود بوجھ کی پاور ڈرا بھی شامل ہے ، لہذا جب اس کے ذریعہ کوئی بوجھ نہیں کھینچا جا رہا ہے تو ، یہ بوجھ موجودہ کی 70mA ڈیفالٹ دکھائے گا۔ ہم دوسرے بجلی کی فراہمی سے بوجھ کو بجلی کی فراہمی اور سرکٹ کی جانچ کریں گے۔ آخری پیداوار ہوگی (نتیجہ - 70mA ). ہم موجودہ سینسنگ موڈ کے ساتھ ملٹی میٹر استعمال کریں گے اور موجودہ کی پیمائش کریں گے۔ چونکہ میٹر ڈی سی بوجھ کے ساتھ سلسلہ میں ہے ، ملٹی میٹر کے اندر شینٹ ریزسٹرس وولٹیج ڈراپ کی وجہ سے بوجھ ڈسپلے عین مطابق نتیجہ فراہم نہیں کرے گا۔ ہم میٹر کا نتیجہ ریکارڈ کریں گے۔

ذیل میں ہمارا ٹیسٹ سیٹ اپ ہے۔ ہم نے پورے سرکٹ پر بوجھ منسلک کیا ہے ، ہم اس کو بڑھانے والے ریگولیٹر کے ساتھ ساتھ اس کے آؤٹ پٹ وولٹیج کی پیمائش کر رہے ہیں۔ آسٹلوسکوپ کو بھی بوسٹ کنورٹر کے پار جوڑا جاتا ہے ، لہذا ہم آؤٹ پٹ وولٹیج بھی چیک کرسکتے ہیں۔ ایک 18650 لتیم بیٹری (1S2P - 3.7V 4400mAH) ان پٹ وولٹیج فراہم کررہی ہے۔

ہم آؤٹ پٹ سے.48A یا 480-70 = 410mA موجودہ ڈرائنگ کررہے ہیں۔ آؤٹ پٹ وولٹیج 5.06V ہے۔

اس مقام پر ، اگر ہم آسکلوسکوپ میں لپٹی سے چوٹی کے لہر کو چیک کرتے ہیں۔ ہم پیداوار کی لہر دیکھ سکتے ہیں ، لہر 260mV (pk-pk) ہے۔

تفصیلی ٹیسٹ رپورٹ یہاں ہے

وقت (سیکنڈ)	لوڈ (ایم اے)	وولٹیج (V)	لہر (پی پی) (ایم وی)
180	0	5.54	180
180	100	5.46	196
180	200	5.32	208
180	300	5.36	220
180	400	5.16	243
180	500	5.08	258
180	600	4.29	325

ہم نے بوجھ کو تبدیل کیا اور ہر قدم پر لگ بھگ 3 منٹ انتظار کیا کہ جانچ پڑتال کریں کہ نتائج مستحکم ہیں یا نہیں۔ 530mA (.53A) بوجھ کے بعد ، وولٹیج میں نمایاں کمی واقع ہوئی۔ دوسرے معاملات میں 0 بوجھ سے 500mA تک آؤٹ پٹ وولٹیج.46V گر گیا۔

بینچ پاور سپلائی کے ساتھ سرکٹ کی جانچ کر رہا ہے

چونکہ ہم بیٹری وولٹیج کو کنٹرول نہیں کرسکتے ہیں ، ہم نے کم از کم اور زیادہ سے زیادہ ان پٹ وولٹیج (3.3-4.7V) پر چیک کرنے کے لئے متغیر بینچ پاور سپلائی یونٹ کا استعمال بھی کیا تاکہ یہ چیک کیا جاسکے کہ یہ کام کررہا ہے یا نہیں ،

مندرجہ بالا تصویر میں بینچ بجلی کی فراہمی 3.3V ان پٹ وولٹیج فراہم کرتی ہے۔ سوئچنگ بجلی کی فراہمی سے لوڈ ڈسپلے 350mA موجودہ ڈرا پر 5.35V آؤٹ پٹ دکھا رہا ہے۔ چونکہ بوجھ بجلی کی فراہمی کے ذریعے چلتا ہے ، اس لئے بوجھ ڈسپلے درست نہیں ہے۔ موجودہ قرعہ اندازی کا نتیجہ (347mA) بھی خود بوجھ کے ذریعہ بینچ بجلی کی فراہمی سے موجودہ ڈرا پر مشتمل ہے۔ بوجھ بینچ بجلی کی فراہمی (12V / 60mA) کا استعمال کرتے ہوئے چلتا ہے۔ لہذا MC34063 آؤٹ پٹ سے تیار کیا جانے والا اصل حالیہ 347-60 = 287mA ہے۔

ہم نے بوجھ میں تبدیلی کرکے 3.3V پر کارکردگی کا حساب لگایا ، نتیجہ یہ ہے

ان پٹ وولٹیج (V)	موجودہ ان پٹ (A)	ان پٹ پاور (W)	آؤٹ پٹ وولٹیج (V)	موجودہ پیداوار (A)	آؤٹ پٹ پاور (W)	استعداد (n)
3.3	0.46	1.518	5.49	0.183	1.00467	66.1837945
3.3	0.65	2.145	5.35	0.287	1.53545	71.5827506
3.3	0.8	2.64	5.21	0.349	1.81829	68.8746212
3.3	1	3.3	5.12	0.451	2.30912	69.9733333
3.3	1.13	3.729	5.03	0.52	2.6156	70.1421293

اب ہم نے وولٹیج کو 4.2V ان پٹ میں تبدیل کردیا ہے۔ جب ہم 357 - 60 = 297mA بوجھ ڈرا کرتے ہیں تو ہمیں آؤٹ پٹ کے طور پر 5.41V مل رہے ہیں۔

ہم نے بھی کارکردگی کا تجربہ کیا۔ یہ پچھلے نتائج سے قدرے بہتر ہے۔

ان پٹ وولٹیج (V)	موجودہ ان پٹ (A)	ان پٹ پاور (W)	آؤٹ پٹ وولٹیج (V)	موجودہ پیداوار (A)	آؤٹ پٹ پاور (W)	کارکردگی
4.2	0.23	0.966	5.59	0.12	0.6708	69.4409938
4.2	0.37	1.554	5.46	0.21	1.1466	73.7837838
4.2	0.47	1.974	5.41	0.28	1.5148	76.7375887
4.2	0.64	2.688	5.39	0.38	2.0482	76.1979167
4.2	0.8	3.36	5.23	0.47	2.4581	73.1577381

جب لوڈ 0 ہو تو ہر حالت میں سرکٹ کا بیکار کھپت 3.47mA ریکارڈ کیا جاتا ہے ۔

اس کے علاوہ ، ہم نے عام آپریشن کے مشاہدے میں شارٹ سرکٹ کے لئے بھی معائنہ کیا۔ زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ موجودہ دہلیز کے بعد آؤٹ پٹ وولٹیج میں نمایاں کمی آرہی ہے اور ایک خاص وقت کے بعد یہ صفر کے قریب ہوتا جارہا ہے۔

اس سرکٹ میں بہتری لائی جاسکتی ہے۔ آؤٹ پٹ ریپل کو کم کرنے کے لئے ایک کم ESR اعلی ویلیو کاپسیسیٹر استعمال کیا جاسکتا ہے۔ نیز پی سی بی کی مناسب ڈیزائننگ بھی ضروری ہے۔