Regulador de voltatge IC 723: funcionament, circuit d'aplicació

En aquest post aprendrem les principals característiques elèctriques, les especificacions de pinout, fitxa de dades i circuit d'aplicació de l'IC 723.

L'IC 723 és un regulador de voltatge de propòsit general, extremadament versàtil, que es pot utilitzar per fabricar diversos tipus de fonts d'alimentació regulades, com ara:

• Regulador de voltatge positiu
• Regulador de voltatge negatiu
• Regulador de commutació
• Limitador de corrent de retrocés

Principals característiques

• La tensió mínima que es pot aconseguir des del circuit regulador IC 723 és de 2 V i la màxima ronda els 37 V.
• La tensió màxima que pot gestionar l’IC és de 50 V en forma de polsos i 40 V és el límit màxim de tensió contínua.
• El corrent de sortida màxim d’aquest IC és de 150 mA que es pot actualitzar a fins a 10 amperes mitjançant una integració de transistor de passada de sèrie.
• La dissipació màxima tolerable d’aquest IC de 500 mW, per tant, s’hauria de muntar en un dissipador de calor adequat per tal de permetre un rendiment òptim del dispositiu.
• En ser un regulador lineal, l'IC 723 necessita una alimentació d'entrada que hagi de ser almenys 3 V superior a la tensió de sortida desitjada, i la diferència màxima entre la tensió d'entrada i la sortida no s'hauria de superar mai els 37 V.

VALORACIONS MÀXIMES ABSOLUTES

• Voltatge de pols de V + a V- (50 ms) = 50V
• Voltatge continu de V + a V- = 40V
• Diferencial de tensió d'entrada-sortida = 40V
• Tensió màxima d’entrada de l’amplificador (qualsevol entrada) = 8,5 V.
• Tensió màxima d’entrada de l’amplificador (diferencial) = 5V
• Corrent de Vz 25 mA Corrent de VREF = 15 mA
• Llauna de metall de dissipació de potència interna = 800 mW
• CDIP = 900 mW
• PDIP = 660 mW
• Rang de temperatura de funcionament LM723 = -55 ° C a + 150 ° C
• Rang de temperatura d’emmagatzematge Llauna metàl·lica = -65 ° C a + 150 ° C P DI P -55 ° C a + 150 ° C
• Temperatura de plom (soldadura, 4 seg. Màx.) Paquet hermètic = 300 ° C Plàstic
• Paquet 260 ° C Tolerància ESD = 1200V (model de cos humà, 1,5 k0 en sèrie amb 100 pF)

Diagrama de blocs

En referència al diagrama de blocs anterior dels circuits interns de l'IC 723, podem veure que el dispositiu està configurat internament amb una tensió de referència altament estable a 7 V, creada a través de circuits avançats mitjançant amplificadors operatius, amplificador de memòria intermèdia i etapes de limitació de corrent del transistor. .

També podem visualitzar que, en lloc de crear una estabilització de retroalimentació, connectant directament el pin d’entrada inversor de l’amplificador operatiu amb el pinout de sortida del CI, el pin inversor s’acaba més aviat amb un pinout individual separat del CI.

Aquest pin d'inversió facilita la integració amb el pin central d'un potenciòmetre extern, mentre que els altres pins externs de l'olla estan units amb el pinout de sortida del dispositiu i la terra respectivament.

Com potenciómetre ajusta el voltatge de sortida

El potenciòmetre es pot utilitzar per configurar o ajustar amb precisió el nivell de referència intern de l'IC 723 i, per tant, una sortida estabilitzada de l'IC de la manera següent:

• Baixar gradualment el braç central del control lliscant de l'olla cap al terra interactua amb el pin d'inversió de l'opamp per augmentar el voltatge de sortida
• Si el control lliscant del potenciòmetre es baixa per la seva pista, en lloc de provocar una estabilització de la sortida a un potencial idèntic al voltatge de referència, la retroalimentació regula l’entrada inversora de l’amplificador operacional al potencial desenvolupat pel potenciòmetre.
• A causa de la disminució del potencial a través dels pins del potenciòmetre, es demana a la sortida que augmenti a un potencial més gran de manera que permeti a l’entrada inversora ajustar-se al nivell de voltatge adequat.
• Si el braç del netejador central de l'olla es mou més avall, provoca una caiguda de tensió proporcionalment més elevada, cosa que fa que la sortida pugi encara més, cosa que fa que la tensió de sortida de l'IC sigui més gran.
• Per entendre millor el funcionament, imaginem que el netejador central de l’olla es mou 2 / 3a secció en la direcció inferior. Això pot provocar que el voltatge de retroalimentació del pin d'inversió de l'amplificador operatiu intern sigui només 1/3 de la tensió de sortida.
• Això permet que la sortida es mantingui estabilitzada i constant a un potencial 3 vegades superior a la tensió de referència i permet establir un nivell de voltatge adequat a l’entrada inversora de l’ampli operatiu intern.
• Per tant, aquest control de retroalimentació mitjançant un potenciòmetre facilita a l'usuari obtenir la tensió de sortida ajustable prevista, juntament amb un nivell d'estabilització de sortida molt alt i eficient.

Càlcul de la tensió de sortida mitjançant la fórmula

En cas que la sortida hagi de ser un voltatge estabilitzat constant fix, el pot es podria substituir per una xarxa divisòria de potencial mitjançant resistències R1 i R2, tal com es mostra a continuació:

La fórmula 7 (R1 + R2) / R2 volts determina els voltatges de sortida constants desitjats, on la resistència R1 està connectada entre la sortida i l’entrada inversora de l’amplificador operacional, mentre que la resistència R2 està connectada entre l’entrada inversora i la línia d’alimentació negativa del dispositiu.

Això implica que la tensió de referència s’associa directament a l’entrada no inversora de l’ampli operatiu intern IC 723.

El número 7 de la fórmula indica el valor de referència i també la tensió de sortida mínima que pot proporcionar l’IC. Per obtenir tensions de sortida fixes inferiors a 7 V, aquest nombre de la fórmula es podria substituir pel valor de tensió mínim desitjat.

Tanmateix, aquest valor mínim de la tensió de sortida per a IC 723 no pot ser inferior a 2 V, per tant, la fórmula per fixar 2 V a la sortida serà: 2 (R1 + R2) / R2

Descripció de la funció de límit actual a IC 723

L'IC 723 permet a l'usuari obtenir un control de corrent ajustable amb precisió a la sortida en funció del requisit de càrrega.

S'utilitzen una sèrie de resistències calculades discretament per detectar i limitar el corrent als nivells desitjats.

La fórmula per calcular la resistència limitant de corrent és senzilla i es mostra a continuació:

Rsc = 0,66 / Corrent màxim

Circuit d'aplicació IC 723

El circuit d’aplicació anterior que utilitza IC 723 demostra un exemple pràctic d’utilitat font d'alimentació de banc que pot proporcionar un rang de tensió de sortida de 3,5 V a 20 volts i un corrent de sortida òptim d’1,5 amperis. Interval commutable de 3 passos de limitació de corrent, accessible a través de rangs de corrent de 15 mA, 150 mA i 1,5 A (aproximadament).

Com funciona

El subministrador d'entrada de corrent altern és reduït pel transformador T1 a 20 volts amb un corrent màxim de 2 amperes. Un rectificador d'ona completa construït mitjançant D1 a D4 i un condensador de filtre C1 converteix el CA de 20 V RMS a 28 V CC.

Com s’ha comentat anteriorment, per poder assolir el rang mínim de 3,5 volts a la sortida, cal associar la font de referència de l’IC al pin 6 amb el pin 5 no inversor de l’IC mitjançant un calculat divisor de potencial escenari.

Això s’implementa a través de la xarxa creada per R1 i R2 que es seleccionen amb valors idèntics. A causa dels valors idèntics del divisor R1 / R2, la referència de 7 V al pin 6 es divideix per 2 per produir un rang de sortida efectiu mínim de 3,5 volts.

La línia d’alimentació positiva del rectificador de pont s’uneix al pin 12, Vcc de l’IC, i també amb l’entrada amplificador tampó pin12 de l’ICI a través del fusible FS1.

Atès que les especificacions de maneig de potència de l’IC solament són bastant baixes, no són adequades per fer directament una font d’alimentació de banc. Per aquest motiu, el terminal de sortida pin10 de l'IC 723 s'actualitza amb un extern emissor transistor seguidor Tr1.

Això permet que la sortida IC es pugui actualitzar a un corrent molt més alt en funció de la qualificació del transistor. No obstant això, per assegurar-se que aquest alt corrent es controla ara segons les necessitats de les especificacions de càrrega de sortida, es passa per una etapa de limitador de corrent seleccionable que té 3 resistències de detecció de corrent commutables.

El ME1 és en realitat un mesurador de mV que s’utilitza com un amperímetre. Mesura la caiguda de tensió a través de les resistències de detecció de corrent i la tradueix a la quantitat de corrent extreta per la càrrega. R4 es pot utilitzar per calibrar l’interval de l’escala completa de l’ordre de 20 mA., 200 mA. I 2A, tal com determinen les resistències R5, R6, R7 limitants.

Això permet una lectura més precisa i eficaç del corrent en comparació amb tenir un únic rang a escala completa de 0 a 2A.

VR1 i R3 s’utilitzen per aconseguir el voltatge de sortida desitjat, que es pot variar contínuament des d’aproximadament 3,5 volts fins a 23 volts.

Es recomana utilitzar resistències de l'1% per R1, R2 i R3 per garantir una major precisió de la regulació de sortida amb errors i desviacions mínims.

C2 funciona com un condensador de compensació per a l’etapa d’amplificació de compensació integrada de l’IC, per complementar l’estabilitat millorada a la sortida.

ME2 està configurat com un voltímetre per llegir els voltatges de sortida. La resistència associada R8 s’utilitza per afinar i configurar el rang de voltatge a tota escala del mesurador a uns 25 volts. Un mesurador de 100 microamperis funciona molt bé per això mitjançant un calibratge d’una divisió per voltatge.

Llista de peces

Resistències
R1 = 2,7k 1/4 watts 2% o millor
R2 = 2,7 k 1/4 watts 2% o millor
R3 lk 1/4 watts 2% o millor
R4 = 10k 0,25 w preestablert
R5 = 0,47 ohms 2 watts 5%
R6 = 4,7 ohms 1/4 watt 5%
R7 = 47 ohms 1/4 watt 5%
R8 = 470k 0,25 w preestablert
VR1 = 4,7 k o 5 k lin. carboni
Condensadors
C1 = 4700 AF 50V
C2 = 120 pF disc ceràmic
Semiconductors
IC1 = 723C (14 pins DIL)
Tr1 = TIP33A
D1 a D4 = 1N5402 (4 desactivats)
Transformador
T1 estàndard de xarxa principal, 20 volts i 2 amp. Secundari
Interruptors
S1 = D.P.S.T. xarxa rotativa o tipus de palanca
S2 = tipus rotatiu monopolar de 3 vies capaç de canviar
FS1 = 1,5A 20 mm tipus de cop ràpid

Llum
Indicador de llum de neó neó amb resistència de sèrie integral
per a ús a la xarxa elèctrica de 240 V.
Metres
MEI, ME2 100 µA. comptadors de panells de bobina mòbils (2 off)
Divers
Armari, endolls de sortida, veroboard, cable de xarxa, filferro, 20mm
portafusibles de muntatge de xassís, soldadura, etc.

Ajust automàtic de la il·luminació de la llum ambiental

Aquest circuit ajustarà automàticament la il·luminació d’una làmpada incandescent en funció de les condicions ambientals o de llum de referència disponibles. Pot ser ideal per a llums del tauler d’instruments, il·luminació del rellotge del dormitori i propòsits relacionats.

El circuit es va crear per a làmpades de 6-24 V, el corrent general mai no hauria d’anar més enllà dels 1 amp. El regulador de llum ambiental funciona tal com s’explica als punts següents.

LDR 1 escaneja i detecta la llum ambiental. LDR 2 està connectat òpticament a una làmpada incandescent. El circuit intenta equilibrar-se tan bon punt els dos LDR 1 i LDR 2 detecten el mateix nivell d’il·luminació.

No obstant això, el circuit ha de provocar que la llum o llums externs tinguin una brillantor superior a la intensitat de la llum ambiental. Per aquest motiu específic, cal que L1 tingui una intensitat inferior a L2, L3, etc. o, si no se segueix això, es podria col·locar una petita pantalla (petita pàgina de paper) entre el llum (L1) i el LDR dins de l’opto -acoblador.

La resistència de 0,68 ohm restringeix el corrent de la làmpada; el condensador d'1 nF inhibeix el circuit per entrar en mode oscil·lant. El circuit hauria d’estar alimentat per un mínim de 8,5 volts de tensions més baixes que podrien afectar el funcionament de l’IC LM723.

Us recomanem que utilitzeu un subministrament superior a 3 volts que les especificacions de voltatge de la làmpada. El zener (Z1) es selecciona per complementar la tensió de la làmpada per a làmpades de 6 V; el zener integrat de l’IC es pot aprofitar connectant el terminal 9 de l’IC a terra.

Reducció de la dissipació en el circuit d'alimentació IC 723

L'IC 723 és un regulador d'IC ​​força utilitzat. Per aquest motiu, el circuit següent, dissenyat per minimitzar la dissipació d'energia mentre s'aplica el xip a través d'un transistor extern, hauria de ser realment popular.

Basant-se en els fulls de dades de la companyia, la tensió d’alimentació a l’IC 723 ha de ser estrictament d’un mínim de 8,5 V per garantir el bon funcionament de la referència incorporada de 7,5 V del xip i també de l’amplificador diferencial intern de l’IC.

Mentre s’utilitza el xip 723 en mode de baixa intensitat de baix voltatge, a través d’un transistor de sèrie exterior que treballa a través de les línies d’alimentació existents utilitzades per l’IC 723, sol conduir a una dissipació de calor anormal al transistor extern de la sèrie.

A tall d’il·lustració, en un subministrament de 5 V, 2 A per a TTL d’aproximadament 3,5 V es podria deixar caure sobre el transistor extern i es perdria una potència sorprenent de 7 watts mitjançant la calor en condicions de corrent de plena càrrega.

A més, el condensador del filtre ha de ser més gran del que es requereix per evitar que la subministrament de tensió 723 caigui per sota de 8,5 V dins dels abeuradors. En realitat, la tensió d'alimentació al transistor extern ha de ser gairebé 0,5 V superior a la tensió de sortida regulada, per permetre la seva saturació.

La resposta és fer servir una altra font de 8,5 V per al vostre dispositiu 723 i una font de tensió inferior al transistor extern. En lloc de treballar amb bobinatges de transformador individuals per a un parell de subministraments, la font de subministrament a l'IC 723 s'extreu bàsicament a través d'una xarxa de rectificadors de pic formada per D1 / C1.

A causa del fet que el 723 requereix només un petit corrent C1 es pot carregar ràpidament fins a la màxima tensió a través del rectificador de pont, 1.414X el voltatge RMS del transformador menys la caiguda de tensió a través del rectificador de pont.

Com a resultat, l'especificació de la tensió del transformador ha de ser un mínim de 7 V per permetre una font de 8,5 V a l'IC 723. D'altra banda, mitjançant la selecció adequada del condensador de filtre C2 es podria implementar l'ondulació al voltant del subministrament no regulat de xarxa a una forma en què la tensió baixa aproximadament 0,5 V més que la tensió de sortida regulada dins dels abeuradors.

En conseqüència, la tensió mitjana que es dóna al transistor de pas extern pot ser inferior a 8,5 V i la dissipació de calor es minimitzarà tremendament.

El valor C1 depèn del corrent base més alt que aquest 723 ha d’origen al transistor de sortida en sèrie. Com a pauta general, permetre uns 10 uF per mA. El corrent base es podria determinar dividint el corrent de sortida més alt pel guany del transistor o el hFE. Un nombre adequat per al condensador de filtre de xarxa C2 pot estar entre 1500 uF i 2200 uF per amp de corrent de sortida.