MC34063 BOOST USB充电器制作和改进
justinpiggy2013/05/24电气电工 IP:浙江
RT,用的是小翠https://www.kechuang.org/t/53056的电路。
162_23215_65f1e10a016bf9c.png
其中MC34063的定时电容用了两个33pF并联,频率差不多300kHz样子,一开始模仿小翠用33pF电容一个,频率很高很高,MOS驱动不足发热厉害。
使用的MOSFET是IRLR3103,开始导通GS电压只要1V,DS耐压30V,持续电流最大34A,和小翠9916H类似。
但是我第一次制作并没有成功,发现接入锂电池以后MC34063的确开始工作,定时电容上有三角波,MOSFET的GS电压也为方波,示波器看到最高电压达2V,按Datasheet应该MOSFET已经开启。但是电路就是不工作,MOSFET的DS电压一直为电池电压,MOSFET未导通。

之后我仔细研究了电路图,发现小翠电路上MOSFET放电部分有点小问题,这里用了1N4148二极管,当驱动MOSFET时候驱动电流是通过这个二极管进入Gate的,1N4148是小功率高速二极管,但是这个地方需要的二极管不仅要高速(Gate驱动速度很快),还要低压降,因为这里本身电池电压就低,如果这个二极管还分去了近1V的压降,驱动MOSFET的电压就更小了。
屏幕快照 2013-05-24 下午2.06.32.png

有这个想法以后我将1N4148更换成1N5819,这是一个肖特基二极管,正向压降在1A电流下只有0.6V,而1N4148在10mA时候就达到了1V压降。之后电路就正常工作,启动以后MOSFET驱动电压峰值达到4V多,说明的确是用输出作为MOSFET的驱动,这样情况下充两台iPhone就是电感和1N5822发热比较大,主要是前者线径较细,后者通过电流比较大散热不是很好。
屏幕快照 2013-05-24 下午2.06.42.png

正常工作后发现带载时候尖峰很大,DS上接了一个104电容基本解决。

还有在制作这个电路时候,如果你的分压电阻和我一样用可调电阻,请注意一定先计算输出电压预先调好电位器,再上电调试,期间用示波器同时监测输出电压和GS波形。
我一开始没有注意,开始工作以后发现输出电解电容发热严重,用示波器看了发现输出电压20V+,这样导致16V电解电容超压使用,不发热才怪了,幸好发现快没炸。

接下来是我制作的版本,PCB为自己设计以后自己用感光法打印曝光腐蚀。
IMG_4077.jpeg
IMG_4078.jpeg   
原来设计用的是TO-220的MOS,后来改用贴片D-Pak的MOS,所以MOS反过来安装,这样反而给我地方装小铜片散热
IMG_4079.jpeg

最后,给小翠更新一下下,小翠提到短路D+,D-只能让iPhone识别500mA电流充电器,要输出1A必须用
164_23215_f7d7380902303ed.jpg
实际上从iOS5开始,iPhone就能识别D+,D-短路为1A,大家可以看我的图,我把D+,D-短路以后接V-BUS,这样测试iPhone充电速度正常,和用原带电源速度一样。
+50  科创币    jrcsh    2013/05/25
+150  科创币    任某人    2013/05/27 高质量发帖
来自:电气工程 / 电气电工
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~~空空如也
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11年0个月前 IP:未同步
528152
效率啊效率,我做的12v升20v,40KHZ,只有50%多一点
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justinpiggy作者
11年0个月前 IP:未同步
528154
回 1楼(.........) 的帖子
具体效率没测,但是这个东西把iPhone从40%充到80%,2200mAh锂电池电压大概从3.9V掉到3.83V左右
12V 升 20V 效率应该可以做到80%左右,50%肯定有问题了,建议检查发热最大的元件,考虑MOSFET驱动电流够不够,电感电流有没有过大,二极管电流有没有过大。
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cccyl
11年0个月前 IP:未同步
528169
回 2楼(justinpiggy) 的帖子
mos管怎么这样焊啊?[s:275]
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11年0个月前 IP:未同步
528173
回 2楼(justinpiggy) 的帖子
不是用MOSFET的,是用34063内置的晶体管的
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justinpiggy作者
11年0个月前 IP:未同步
528179
回 3楼(cccyl) 的帖子
仔细看帖喔,我0L解释了,这个PCB原来设计时候用的是TO-220的MOS,后来没买TO220的低导通电压MOS,只有D-Pak的,就这样焊了,这样还能外加散热。。。否则这个版这么薄,我也没有大面积覆铜,背面还正好是电感,散热不佳
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justinpiggy作者
11年0个月前 IP:未同步
528180
回 4楼(.........) 的帖子
那你带了多少负载?如果需要100mA-300mA这个样子34063内置三极管工作效率也不会很低的
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robbie
11年0个月前 IP:未同步
528223
好像上次有人在群里讨论这事来着,是楼主吧。
5822发热大的话就把他抬高,不要紧贴这板子安装
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justinpiggy作者
11年0个月前 IP:未同步
528259
回 7楼(robbie) 的帖子
是的,这个抬高估计也不能解决大问题,就是按照压降0.5V计算,1A时候也有0.5W损耗了,二极管大小和0.5W的电阻比起来也没大多少,只能保证不烧坏。。。发热还是很厉害的
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justinpiggy作者
11年0个月前 IP:未同步
528337
看来效率要再高必须同步整流了
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robbie
11年0个月前 IP:未同步
528370
回 9楼(justinpiggy) 的帖子
但是这个是续流管哎,不是整流管,8过我也见过用MOS代替这个二极管的boost,控制上比现在稍微复杂一点,楼主可以试一下
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justinpiggy作者
11年0个月前 IP:未同步
528393
回 10楼(robbie) 的帖子
看上去的确是在续流,续电感的电流,但是同步整流是个技术名词,意思是

同步整流是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET,来取代整流二极管以降低整流损耗的一项新技术。它能大大提高DC/DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死区电压。功率MOSFET属于电压控制型器件,它在导通时的伏安特性呈线性关系。用功率MOSFET做整流器时,要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能,故称之为同步整流。

在Boost电路里就是代替那个续流二极管,降低1N5822的压降从而提高效率。似乎没有看到很多叫同步续流的

有个用TL494和eIR2104做的同步整流的图。。。
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robbie
11年0个月前 IP:未同步
528415
回 11楼(justinpiggy) 的帖子
的确是没有听过同步续流这个名词,但是boost的等效电路中开关3极管和开关二极管都是等效为开关的,所以理论上是可以把二极管换掉的,记得以前见过这样的图,驱动忘了 QQ图片20130524215551.jpg
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justinpiggy作者
11年0个月前 IP:未同步
528434
回 12楼(robbie) 的帖子
我不是就是这个意思?你去看看Linear的同步整流IC的手册,就是这样啊。你这个图不就是按我说的把1N5822换成MOS?
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yanli12321
11年0个月前 IP:未同步
528514
楼主您这个焊接工艺大可不必用PCB...................
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justinpiggy作者
11年0个月前 IP:未同步
528521
回 14楼(yanli12321) 的帖子
哈哈我焊接工艺好着呢,你焊过没阻焊的板子就知道了。。。
一方面焊锡会沿着走线铺开,一方面覆铜打磨不佳氧化后不好上锡,长条线路覆锡不均匀
而且背面左侧有大量修改,都是临时改的,焊锡花了一半就焊上去测试了。
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yanli12321
11年0个月前 IP:未同步
528522
回 15楼(justinpiggy) 的帖子
我是指PCB背后的俩瓷片.......总有种搭棚焊的感觉
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justinpiggy作者
11年0个月前 IP:未同步
528538
回 16楼(yanli12321) 的帖子
0L不是说了嘛。。。[s:275][s:275]
原来的设计是用33pF的定时电容,然后MOSFET没有突波吸收电容,后来两个是测试过程中加上去的。没有这两个也能工作,不过加上33pF使得频率降低,MOSFET驱动压力减小,加上104电容使得MOSFET上尖峰减小,输出直流尖峰减小
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1731397850
10年11个月前 IP:未同步
528864
那个V_BUS接的是什么地方,没看明白
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1731397850
10年11个月前 IP:未同步
528870
明显是你用的焊锡太多了 搞得这么乱 如果一个地方只用一点就会好得多
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justinpiggy作者
10年11个月前 IP:未同步
528879
回 19楼(1731397850) 的帖子
其实是想给每个铜箔都镀上焊锡,但是由于前期打磨不好,很多地方氧化严重,比较难上锡,后来想想要调试就懒得弄好看了。而且如果调试时候烙铁上有锡,没等温度上升到全化就焊接,烙铁上焊锡也会堆上去,搞得比较难看。
这个属于调试成功就发的帖子,比较激动就没整理 [s:274]
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justinpiggy作者
10年11个月前 IP:未同步
528880
回 20楼(justinpiggy) 的帖子
V-BUS为USB标准里的说法,意思是5V的总线电压,也就是小翠图里的+5V
看我的照片也应该可以明白。其实D+ D-短路就可以,我当时设计的铜箔是可以割开焊贴片电阻分压的,后来发现短路即可,右边那个梳子一样的铜箔就废弃了
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wenrui
10年11个月前 IP:未同步
528944
话说。。34063应该到不了300kHz的,我用47pF的定时电容然后拿示波器测电容上的三角波,数示波器的格子得到频率112kHz左右的样子(具体的忘了,反正是110多k),不过拿万用表的频率计功能测竟然显示900k[s:275]
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justinpiggy作者
10年11个月前 IP:未同步
529376
回 22楼(wenrui) 的帖子
这样的,你用示波器可一看到,34063输出波形不连续,但是每次有很多个波一起出现,空载波比较稀疏,所以我加负载,用数字示波器定格观察,用Cursors量取两个波上升沿距离得到的频率,的确有300kHz
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