¿Listo para descubrir cómo transformar simples baterías en una fuente de energía poderosa? Sumérgete en los secretos del MC34063A y revoluciona tus proyectos electrónicos…
Cuando necesitamos una tensión elevada y sólo poseemos una baja tensión de alimentación, nos desmoralizamos y abandonamos (muchas veces) un proyecto por entender que no podremos lograr la tensión necesaria que nuestro diseño requiere. Puedes obtener tu fuente de energía desde la batería del coche, desde un puerto USB y hasta de tres sencillas baterías doble A. Puedes bajar, subir y hasta cambiar la polaridad de la tensión obtenida en la salida. Cualquier tensión que necesites en tu próximo diseño no será un impedimento para el MC34063A. ¿De qué se trata el desafío? Lee y entérate.
Introducción al MC34063A
Muchos fabricantes en el mundo han adoptado el MC34063A entre sus productos líderes, gracias a la versatilidad de uso, facilidad de diseño y sus posibilidades de desarrollo. Este circuito integrado es básicamente un Convertidor DC-DC que puede manejar tensiones de entrada desde 3 Volts (dos baterías AAA) hasta 40 Volts, y puede cumplir funciones de Step-Up (elevación), Step-Down (disminución) e incluso invertir la polaridad de la tensión de entrada, entregando en la salida una corriente de switch máxima de 1,5 Amperes. Todo con muy pocos componentes sencillos a su alrededor.
Existe una versión que permite trabajar con temperaturas más bajas y es la MC33063A, la cual es capaz de funcionar entre -40° y 85°C, mientras que el MC34063A opera entre 0° y 70°C. Atentos aquellos que quieran crear diseños para ambientes extremos, ya que este dato es muy importante. Un ejemplo sería diseñar un circuito orientado a la meteorología y que sea utilizado en globos aerostáticos, o también en tableros de control industrial donde las temperaturas pueden elevarse considerablemente.
Los encapsulados de presentación más utilizados y conocidos son los que se muestran en la imagen, siendo el PDIP-8 el más popular. Sin embargo, cuando el espacio es reducido, por ejemplo en el caso de un robot sumo, el SO-8 es una buena elección. No debemos olvidar considerar el volumen que ocuparán los capacitores electrolíticos de entrada y salida, el diodo schottky y la bobina que requiere el circuito. Además, las resistencias pueden dejarse de lado, especialmente si se utiliza la técnica SMD.
Comenzando a diseñar circuitos
datasheet (u hoja de datos) de este IC nos ofrece información muy útil para el diseño, indicando que la frecuencia típica de operación de su oscilador interno es de 33 Khz, pudiendo variar entre 24 y 48 Khz. En el pin 3 se conecta el capacitor que fija la frecuencia. Si el valor resultante no es estándar, las variaciones repercutirán en las tensiones del circuito; asimismo, el valor del capacitor influirá en la temperatura del dispositivo al operar a altas corrientes de conmutación. Valores cercanos o inferiores a 1 nF garantizan temperaturas de trabajo seguras.
El datasheet nos muestra un primer ejemplo de Step-Up, lo que significa una elevación a la salida de la tensión de entrada (Vout > Vin). En el diagrama se observa que la entrada es de 12 Volts y se pretende obtener una salida de 28 Volts. Valores cercanos a los 30 Volts se utilizan en sintonizadores de TV y en los cátodos de displays fluorescentes de reproductores de DVD, por mencionar sólo dos casos.
Se puede apreciar un circuito muy sencillo de armar con pocos componentes e incluso incluye un filtro opcional en la salida, el cual reduce la tensión de ripple de 400 mV a 40 mV si la aplicación lo requiere. El valor de “CO”, que en el diagrama aparece como 330 µF, puede incrementarse hasta 1000 µF, al igual que el del filtro opcional. Este cambio no afectará el funcionamiento del circuito, pero reducirá notablemente el ripple final. Además, es recomendable agregar capacitores cerámicos de 100 nF respecto a GND, tanto en la entrada (pin 6) como en la salida (en paralelo con CO). El diodo schottky, que en el esquema es un 1N5819, puede sustituirse por otro capaz de entregar la corriente necesaria al circuito.
Es decir, si se va a utilizar en aplicaciones de menor consumo, se puede optar por cualquier otro componente que cumpla la misma función y en un encapsulado aún menor. Asimismo, el rendimiento del sistema dependerá en gran parte de la tensión de polarización directa del diodo; mientras más se acerque a las condiciones de un diodo ideal, mayor será la eficiencia del circuito y el aprovechamiento de la energía de entrada.
La bobina L, que se observa en la parte superior del diagrama y cuyo valor se expresa en µH (microHenrios), no requiere valores críticos como puede suceder con CT, RSC, R1 o R2. Valores de 100 µH a 470 µH funcionan sin inconvenientes en diseños Step-Up de pequeña escala. Lo que NO debemos omitir es controlar la corriente que la bobina pueda conducir. Por ejemplo, si se espera trabajar a 1 Amper en la salida, se debe escoger una inductancia que soporte al menos 3 Amperes, considerando además que el diámetro del alambre en el bobinado influirá en la capacidad de conducción. Un buen margen de seguridad es trabajar con una capacidad triple de la corriente estimada.
Cuando a la salida se requieren corrientes superiores a 1,5 Amperes, como se observa en la imagen, el datasheet aconseja colocar un transistor externo para permitir mayores niveles de conmutación a través de L. Esta recomendación también influye al elegir una bobina adecuada, ya que una configuración Darlington (transistor en IC más uno adicional) posibilita velocidades de conmutación mayores y, por ende, menor disipación térmica. Además, se debe asegurar que el diodo de salida elegido permita la conducción a la velocidad óptima.
Abordar los demás circuitos Step-Down (reductor) e incluso los inversores de polaridad resultaría redundante, por lo que se omite su explicación. De todas formas, te dejamos una verdadera joya encontrada en la web, que te ayudará a diseñar tus circuitos con este maravilloso IC. Simplemente coloca los valores deseados de tensión, corriente, frecuencia de oscilación y tolerancia al ripple en los casilleros correspondientes, y la aplicación configurará el circuito de forma automática. Esta herramienta hubiera sido aún más útil si hubiese mostrado el dibujo del circuito impreso a realizar, pero aun así, resolver las ecuaciones de la figura 15 del datasheet ahorra muchas horas de diseño. Asimismo, en la figura 14 se muestran ejemplos de circuitos impresos que pueden servir de guía durante el desarrollo de tu aplicación.
Si observas detenidamente los ejemplos de placas impresas, notarás que el diseño prevé una generosa superficie de cobre que actúa como plano de tierra, cumpliendo funciones similares a una jaula de Faraday. Esto favorece la atenuación de ruidos tanto generados por la oscilación interna del IC como por la conmutación a través de L.
Algunos fabricantes proveen muestras gratis del circuito integrado. A estos componentes, que son idénticos a los disponibles comercialmente, se los denomina samples, y pueden solicitarse directamente desde la web del fabricante, llegando al domicilio sin costo alguno. Esta estrategia ha sido clave en la investigación y aprendizaje, facilitando materiales para estudio y ensayo.
El desafío
Como NeoTeo nunca descansa, te invitamos a probar hacer funcionar algún dispositivo que pueda ser alimentado por otras fuentes de energía, usando tan solo tres baterías doble A. Considerando que el MC34063A opera eficazmente a partir de 4 V, con baterías frescas y una entrada de 4,5 Volts es posible lograr salidas sorprendentes para diversos circuitos o equipos.
Por lógica, no vamos a determinar ni imponer una configuración circuital, pero debe alimentarse con tres baterías doble A. Puede tratarse de un Step-Up para alimentar una EeePC, un Step-Down para un MP3 o MP4, o incluso la conjunción de varios MC34063A para equipos multivoltaje, como un DVD Player. Otra aplicación interesante sería hacer funcionar una CFL (lámpara fluorescente de bajo consumo) con este sistema, que ofrece montajes prácticamente ilimitados. Cualquier aplicación es válida. El desafío es lograrlo y demostrarlo.
Para facilitar el diseño, recomendamos una lectura profunda de este artículo, una búsqueda exhaustiva de ejemplos de aplicación y, por supuesto, la herramienta mencionada anteriormente. En el siguiente vídeo se muestra un Scroll Text, que habitualmente opera a 12 Volts con publicidad comercial, y que hemos configurado para funcionar con un MC34063A alimentado por tres baterías de 1,5 V. Una aplicación sencilla que, con un pequeño circuito, logra brillar con intensidad.
En el vídeo se aprecian claramente los materiales utilizados: las tres baterías de 1,5 V, el toroide, un electrolítico de 1000 µF en la salida para minimizar el ripple, la entrada de alimentación, y en el protoboard se evidencian el diodo Schottky, la bobina (de 100 µH) y, por supuesto, el circuito integrado. También se observan dos multímetros que indican, por un lado, la tensión de salida y, por el otro, la corriente consumida por el Scroll Text.
Debido a que el consumo varía con el encendido fluctuante de los LEDs, se percibe una variación tanto en la corriente absorbida como en la tensión de salida. Quizás esta exigencia fue alta en cuanto a la potencia absorbida por las baterías, pero el ejemplo demuestra la utilidad del MC34063A y la gran cantidad de aplicaciones posibles. ¿Y tú? ¿Te animas al desafío? Tal como anuncia el Scroll Text: ¿Hasta donde crees que pueda llevarte la imaginación?
muy bueno mis felicitaciones a NEOTEO al hacer su video padrisimo.
Lo unico que me faltaria es aprender un poco mas de elctronica xD pero me gustaria.
en la parte de los LEDS se ve la cara del creador del video y su camara digital xD se ve claramenten
Osea.... 3 baterias AA + MC34063...= 12 VOLTS?! Wooow!! Obtener esa corriente con solo esas 3 baterias me sacaria de muchos apuros, ya que para generar esa corriente tengo que usar hasta 12 baterias y de mayor tamaño...
Excelente!!
Hay!! aún recuerdo como en primer y segundo año de colegio medaban electrónica, nunca me gusto y era frustrante usar el "protoboard" para con estos circuitos integrados unas resistensionas y fotoreceptores hicieramos un desperdicio de casi 10 dólares en algo inservible, y ahora me dan la estúpida lógica matemática que me cae tan mal
Regalen una Wii y van a ver como son los primeros en llegar a la luna con 3 pilas AA xDDD
Me encantaba usar esa protoboard
Impresionante!!!!! pero señor MARIO SACCO ¿cual es el tiempo de vida de las baterias con este metodo? osea son 3 AAA que se convierten a 12 Volt me imagino que las pilas no duran poco.
Ante todo mis felicitaciones, siga
Impresionante!!!!! pero señor MARIO SACCO ¿cual es el tiempo de vida de las baterias con este metodo? osea son 3 AAA que se convierten a 12 Volt me imagino que las pilas no duran mucho.
Ante todo mis felicitaciones, siga usted asi.
Ha !! y aver cuando nos enseña a hacer ese scroll que se ve fenomenal.
Bueno, estos convertidores dc-dc llevan años en el mercado y las empaquetaduras PDIP no son ni de lejos las mas populares (el montaje through hole ya no se usa). Ahora, dependiendo de la aplicacion, los convertidores dc-dc asincrónicos tambien están mandados a recoger.
Hey, sin el ánimo de ser troll o algo asi, pero Mario Sacco está bastante desactualizado; técnicas de soldadura que ya no se usan, trae un artículo de convertidores dc-dc como si fueran tecnología de punta, cree que el código de colores para resistencias es muy importante, en fin, artículos de los 90 cuando la primera década del siglo 21 ya se acabó.
Tutorial!!!
Quiero hacer eso!!
Los convertidores "boost" o "step-up" se usan desde los años 80, aunque se pusieron de moda en los 90 con la llegada de los primeros circuitos integrados específicos.
Actualmente se usan en todo tipo de electrónica de consumo que utiliza baterías, móviles, ordenadores portátiles, GPS, etc.
En ese tipo de productos, los líderes mundiales son Maxim y Linear Technologies, que dejaron atrás al fabricante del MC34063A, Motorola, hace muchos años.
Estos dos fabricantes, tienen placas de avaluación de sus productos, montadas y funcionando.
Yo tengo varias de estas placas de evaluación de reguladores step-up de Maxim, convertidores etc. Se pueden comprar en Maxim Distribución directamente.
En esta página de Maxim se pueden encontrar los 94 reguladores DC-DC step-up que comercializan, muchos de ellos con placas de evaluación disponibles por poco dinero:
http://para.maxim-ic.com/en/search.mvp?fam=stepup&tree=powersupplies
El MAX8792 es una auténtica bestia, con un voltaje de entrada de 2V a 26V, puede entregar hasta 23V con 13A, pero hay de todo.
Maxim tiene reguladores step-up que funcionan desde 0,7V y a frecuencias muy altas, lo que reduce el tamaño de las bobinas y aumenta el rendimiento (reduce las pérdidas), algunos incluso llevan todo integrado, incluidos los inductores (fueron lo primeros en hacer esto).
Linear Technologies andan a la par con Maxim en esta tecnología, pero siempre uso productos Maxim por lo fácil que es comprarlos y por los kits de evaluación.
Yo llevo usando desde el año 2000 unos convertidores, ya un poco obsoletos, pero que forman parte de alguno de los diseños de nuestra empresa, los MAX608, un regulador que puede dar (regulable), hasta 16,5V con 1A usando un voltaje de entrada de 1,8V, utiliza un conmutador de 300Khz. Estos cicuitos los compramos por menos de 2€.
Aquí están los data sheets del circuito y del kit de evaluación:
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX608.pdf
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX608EVKIT.pdf
capacitores = condensadores?
A QUIEN RAYOS LE INTERESA SI ES DE ALTA TECNOLOGIA O NO, lo importante es que alli está y hay que aprobechar la oportunidad que hombres como el sr. Mario Sacco nos esté enseñando este tipo de cosas que son muy bonitas de aprender púes no cualquiera pierde su tiempo en redactar, comprar y grabar OJO!! esto no es una clase de escuela para aprender electronica ni Mario un maestro esto es solo como un aporte que nos hace para que nos acerquemos mas a este tipo o y escriciendde actividades y para eso no enseña LOS PRINCIPIOS BASICOS.
PARA AQUELLOS QUE SE LUCEN DE DECIR QUE ESTO ES ANIGUO O QUE YA NO SE USA les quiero decir que primero aprendan a caminar y luego a volar, de que te sirve aprender "tecnologia de punta y las tecnicas de ultima generación " si no sabes ni siquiera soldar un transistor, no señores asi no es, la electronica es un campo muy grande y no por actualizarme boy a desechar lo antigo y principio base.
Hola Mario y a todos, mi duda es casi como la de un que posteo aca, en un esquematico que aparece mas arriba, resumiendolo es un elevador de voltaje de 5v (minimo) a 12v con una corriente de 1,5A . O sea de 4 pilas aprox. se puede llegar a utilizar un amperaje de 1,5A (90 o mas % eficiencia) si esto es cierto ¿cuanto durarian estas pilas?.
Lo interesante es que me he puesto indagar un poco sobre la energia libre y otras cosas con respecto a electromagnetismo y bobinas, etc., y nada como proyecto concreto salta a la vista como para realizar un aparato similar. En youtube hay mucho sobre la energia libre y videos (un poco antiguos) muestran como ingenieros pueden encender televisores, lamparas de 100w o mas, taladros etc, de algo como un toroide bobinado y sin ninguna conexion externa. Uno dice : ¿y esto por que no esta a la venta? claro la industria del petroleo se ha encargado de opacar todos estos inventos.
En fin mi gran duda sobre este proyecto, es que si es posible generar no solo mas voltaje sino mas corriente a partir de un voltaje y unos cuantos miliamperios dado a las postulaciones cientificas que ninguna energia entregada (v*I) de un sistema puede ser mayor a la inicial.
Saludos.
Mario Sacco, cuando termines este sistema alimentado por USB por favor compartelo con nosotros aquí en NeoTeo.
Gracias
Felicidades al señor Sacco y a NEOTEO en general por que ya hace un tiempo me sorprendieron publicando articulos relacionados con electronica y circuitos electronicos. En mi opinion, estos articulos son de primera calidad, sean o no "actualizados" para algunos lectores. Antes yo no tenia interes en este tema, pero este tipo de articulos me generan una gran curiosidad por lo que un tipo que no entiende mucho de este tema puede llegar a hacer con la guia de la revista. Poco a poco, creo tener un nuevo hobby gracias a este tipo de articulos.
Felicidades otra vez!
Muchas gracias sr. Mario Sacco por regalarnos este excelente tutorial.
Lamentablemente hay personas como el sr. "" que incapaz de aportar algo, solo sabe criticar, ello denota su ignorancia y gran desubicación.
Saludos.
el articuloes muy intresante podrias explicarnos tambien como regular una rntrada de ochenta voltios'gracis chiguirip
tengo una entrada de 8o u 85v puedoregularla a 12v' gracias por la ayuda chichirip
o.0 interesante!!!
Hola Mario Sacco, he visto desde que incursione en esto de la electronica hace varios años principalmente 2 videos tuyos que me parecieron interesantisimos: este y el del TDA7000. Es fantastico lo que estos circuitos hacen. El MC34063A lo encontre buscando un inversor de polaridad y descubri algo mucho mejor, resulta que quiero alimentar un VFD (esos viejos display fluorecentes de videograbadoras) y se necesitan 5V y -35V : tensiones rarisimas. Este circuito es especial ademas que todo mi proyecto (sistema de audio) se basa en usar solo 5 y 12 V (fuente AT)
Saludos y me gustaria ver mas videos como este! neoteo es fantastica! si se te puede ar te agradeceria . mi correo es [email protected]
Alguien podria ayudarme con las configuraciones de los componentes?
Debo obtener 12 a 15 VDC en la salida con 3,3V DC en la entrada.
Mario, si ves este mensaje, agradecería tu ayuda.
Gracias,
Francisco
Buen dia Mario soy un seguidor de tus tutoriales y me parecen muy buenos he aprendido bastante de tus cursos aunque no comento en este espacio te felicito.
Una pregunta que me gustaria y tomaras encuenta por ahi isiste un pueste h con mosfet ifrz44n y utilizas el elevador de tencio mc34063a
pero vi que la placa que tenias no coincidia con el diagrama podrias subir el diagrama porfavor de antemano gracias
saludos desde mexico
Gracias Sr Mario Sacco. Buen tutorial y deja que algunos digan que los step-up son antiguos , por mi parte fué un buen tutorial y aprendí algo nuevo.
tengo unas cuantas dudas... la bateria de entrada puede tener cualquier intensidad??? yo tengo una bateria de 5v y necesito alimentar un router de 12v y 1A, los 1.5A q se obtienen no es mucho para el router??? no hay alguna forma de obtener solo 1A??? gracias
muy buenos dias,
el circuito que muestran es muy interesante, pero mi duda es la siguiente se podra utilizar este circuito con una bateria de automovil 12VDC, ya que quiero alimentar otro dispositivo que consume 24 VDC 1A por lo que pienso poner dos circuitos en serie para obtener dicho voltaje, como se sabe una bateria no mantiene una tension estable por lo que me pregunto si es idel este circuito para dicho fin y cuan me puede afectar ala carga.
gracias.
Yo he llegado a esta web buscando informacion sobre el susodicho integrado que he encontrado en en un cargador de mechero para móviles marca SilverCrest. En este caso la entrada es los 12V del coche (12V variables según la carga de la batería) y salida a 5V. Es decir que trabaja como reductor de tensión. Hay circuitos más modernos pero en muchos casos (como este) lo que se busca efectividad a mínimo costo.
Alguien sabe si a este circuito se le puede sacar más de 1,5A de alguna forma?? o si conoce otro dispositivo de más potencia??
Necesito un buck boost para 24V y 14A.
Muchas gracias por su ayuda
Buenas, NeoTeo:
Primeramente, quiero felicitarte por el articulo y todos los demas articulos que has publicado, son muy buenos y me han servido para entender muchas cosas utiles a la hora de diseniar.
Bueno quiero preguntarte en el MC34063A utilizaste un Fmin de 27Khz, quisiera saber que significa esto y que influencia tiene en el correcto funcionamiento del mismo? gracias de antemano.
Cordial saludos atodos los del castin
Estoy interesado en este circuito ya que mediante de el puedo obtener 12v
apartir de 3 pilas AA.
Sera posible que me rregalen la lista de los componentes. Por que en
el esquema no los puedo mirar muy bien por lo que estan muy opacos al
gunos de los componentes empesando por la entrada del voltage que no selogra
ver bien el condensador poliester.
Que pasen buena tarde y fin de semana
Gracias por su atencion
Hola atodos
Sera posible que me regalen la lista de componentes para realizar
Este circuito
Que pasen buen fin de semana
Gracias por su atencion
Hola, me encontre con este excelente articulo y me pregunto si el diseño para 12V a 1.5A es funcional, y si es asi, podria conseguirme las caracteristicas de los demas dispositivos? ese resistor de 0 1 1 ohmio me genera dudas.
Lo quiero utilizar para elevar el voltaje de un alternador movido por un molino de mano, este elevador cargara una bateria de 7AH, sera que me sirva?, la bateria a la vez excita la bobina de campo del alternador
hola atodo me gutaria que me digeran cual integrado usar por el mc34063a ya que no lo encuentro por esto lado
valla es muy interesante este ic pero, me imagino que entre a mas voltaje convierta también mas rápido se acabaran las baterías o no?
una pregunta, no se mucho de electronica pero me gustaria lograr 12V y 4A a la salida, mas o menos como podria lograrlo
estudiando electrónica, así al menos entendés tu pregunta
Pides mucho, deberias tener mas nociones de electrónica o seguir algun tutorial al pie de la letra, pero si te interesa esas cosas o bien las compras hechas, las manda a hacer a alguien que sepa o estudias por tu cuenta, todo cuesta esfuerzo.
Hola! Muy buen artículo :) Sabes cual es el integrado utilizado por los mouses inalámbricos que usan una sola pila de 1.5 volt source? Imagino que debe ser un operacional similar al que describes, pero el voltaje de entrada es bastante poco al ser tan sólo 1.5 y eso me tiene en dudas. Gracias! Saludos!!!
Muy buena la explicacion muchas gracias saludos desde la plata argentina
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