解析MC34063A系列DC - DC转换器：特性、参数与应用

在电子工程师的日常设计工作中，DC - DC转换器是不可或缺的关键组件，它能实现不同电压之间的转换，满足各种电子设备的供电需求。今天，我们就来深入探讨onsemi公司的MC34063A系列DC - DC转换器，从其特性、参数到实际应用进行全面剖析。

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一、MC34063A系列概述

MC34063A系列是一款单片控制电路，专为DC - DC转换器设计，内部集成了温度补偿基准、比较器、受控占空比振荡器、有源电流限制电路、驱动器和高电流输出开关等主要功能模块。该系列的一大亮点在于，仅需极少的外部组件，就能轻松实现降压、升压和电压反转等多种应用场景。如果在设计过程中需要更多的参考信息，可以查阅应用笔记AN920A/D和AN954/D。

二、功能特性

（一）宽输入电压范围与低待机电流

MC34063A系列能够在3.0V至40V的输入电压范围内稳定工作，并且具有低待机电流的特性，这使得它在不同的电源环境下都能高效运行，同时降低了能耗。

（二）强大的电流处理能力

该系列的输出开关电流限制可达1.5A，能够满足大多数中小功率设备的供电需求。此外，其输出电压可调，频率可运行至100kHz，为工程师提供了更灵活的设计空间。

（三）高精度与可靠性

内置的2%精密基准，保证了输出电压的稳定性和准确性。而带有NCV前缀的产品则专为汽车和其他有特殊场地和控制变更要求的应用而设计，经过AEC - Q100认证且具备PPAP能力，可靠性极高。

（四）环保与合规性

这些设备采用无铅、无卤素/无溴化阻燃剂（BFR）设计，符合RoHS标准，顺应了环保潮流。

三、关键参数

（一）最大额定值

参数	符号	值	单位
电源电压	VCC	40	Vdc
比较器输入电压范围	VIR	-0.3 至 +40	Vdc
开关集电极电压	VC(switch)	40	Vdc
开关发射极电压	VE(switch)	40	Vdc
开关集电极 - 发射极电压	VCE(switch)	40	Vdc
驱动器集电极电压	VC(driver)	40	Vdc
驱动器集电极电流（注1）	C(driver)	100	mA
开关电流	Isw	1.5	A
功率耗散和热特性（不同封装）
塑料封装（P、P1后缀），TA = 25°C	PD	1.25	W
热阻	RUA	115	°C/W
SOIC封装（D后缀），TA = 25°C	PD	625	mW
热阻	RUA	160	°C/W
热阻	Rejo	45	°C/W
DFN封装，TA = 25°C	PD	1.25	mW
热阻	RUA	80	°C/W
工作结温	TJ	+150	°C
工作环境温度范围	TA		°C
MC34063A、SC34063A		0 至 +70
MC33063AV、NCV33063A		-40 至 +125
MC33063A、SC33063A		-40 至 +85
储存温度范围	Tstg	-65 至 +150	°C

注：在实际设计中，必须严格遵守最大额定值，超过这些限制可能会损坏设备，影响其功能和可靠性。

（二）电气特性

电气特性方面涵盖了振荡器、输出开关、比较器和整个设备的相关参数。例如，振荡器在特定条件下的频率范围为24kHz至42kHz，输出开关的饱和电压和直流电流增益等参数也有明确的规定。这些参数是设计电路时的重要依据，工程师需要根据具体的应用需求进行合理选择和调整。

四、实际应用案例

（一）升压转换器

在升压转换器的设计中，MC34063A系列能够将较低的输入电压转换为较高的输出电压。如示例中的电路，输入电压范围为8.0V至16V，输出电压为28V，输出电流为175mA。通过测试，该电路的线路调整率为±0.05%，负载调整率为±0.017%，输出纹波为400mVpp，效率可达87.7%。如果添加可选滤波器，输出纹波可降低至40mVpp。

（二）降压转换器

降压转换器则是将较高的输入电压转换为较低的输出电压。以示例电路为例，输入电压范围为15V至25V，输出电压为5.0V，输出电流为500mA。测试结果显示，线路调整率为+0.12%，负载调整率为+0.03%，输出纹波为120mVpp，短路电流为1.1A，效率为83.7%。添加可选滤波器后，输出纹波可降至40mVpp。

（三）电压反转转换器

电压反转转换器可以将正输入电压转换为负输出电压。示例电路中，输入电压范围为4.5V至6.0V，输出电压为 - 12V，输出电流为100mA。线路调整率为±0.012%，负载调整率为+0.09%，输出纹波为500mVpp，短路电流为910mA，效率为62.2%。添加可选滤波器后，输出纹波可降低至70mVpp。

五、设计注意事项

（一）散热问题

不同封装的热阻不同，在设计时需要根据实际的功率耗散和工作环境温度，合理选择封装形式，并采取适当的散热措施，以确保设备在安全的温度范围内工作。

（二）非达林顿配置的饱和问题

如果使用非达林顿配置，在低开关电流（≤300mA）和高驱动电流（≥30mA）的情况下，输出开关可能会进入硬饱和状态，需要长达2.0μs才能退出饱和。这种情况在频率≥30kHz时会缩短关断时间，并且在高温环境下更为明显。因此，建议采用达林顿配置或满足特定的输出驱动条件，如 $frac{I{C输出}}{I{C驱动}-7.0mA} ≥10$ 。

（三）参数验证

产品参数会因应用场景的不同而有所变化，工程师在实际设计中，必须对所有的工作参数，包括“典型值”，进行验证，以确保设计的可靠性和稳定性。

MC34063A系列DC - DC转换器凭借其丰富的功能特性、明确的参数指标和广泛的应用场景，为电子工程师提供了一个优秀的设计选择。在实际应用中，我们需要充分了解其特性和参数，结合具体的设计需求，合理选择和使用该系列产品，同时注意设计过程中的各项细节，以确保电路的性能和可靠性。希望通过本文的介绍，能为广大电子工程师在DC - DC转换器的设计工作中提供一些有益的参考。你在使用MC34063A系列产品的过程中遇到过哪些有趣的问题或挑战呢？欢迎在评论区分享交流。