Регулятор напряжения IC 723 - рабочая, прикладная цепь

В этом посте мы узнаем основные электрические характеристики, характеристики распиновки, техническая спецификация , и схема приложения IC 723.

IC 723 - универсальная микросхема стабилизатора напряжения общего назначения, которая может использоваться для создания различных типов регулируемых источников питания, таких как:

• Регулятор положительного напряжения
• Регулятор отрицательного напряжения
• Регулятор переключения
• Ограничитель тока Foldback

Основные особенности

• Минимальное напряжение, которое может быть достигнуто от цепи регулятора IC 723, составляет 2 В, а максимальное - около 37 В.
• Пиковое напряжение, которое может обрабатывать ИС, составляет 50 В в импульсной форме, а 40 В - это максимальный предел непрерывного напряжения.
• Максимальный выходной ток этой ИС составляет 150 мА, который может быть увеличен до 10 А за счет интеграции внешнего последовательного транзистора.
• Максимально допустимое рассеивание этой микросхемы составляет 500 мВт, поэтому ее следует установить на подходящий радиатор, чтобы обеспечить оптимальную производительность устройства.
• Поскольку IC 723 является линейным регулятором, ему требуется входной источник питания, который должен быть как минимум на 3 В выше желаемого выходного напряжения, а максимальная разница между входным и выходным напряжением никогда не должна превышать 37 В.

АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ

• Импульсное напряжение от V + до V- (50 мс) = 50 В
• Постоянное напряжение от V + до V- = 40 В
• Дифференциальное входное-выходное напряжение = 40 В
• Максимальное входное напряжение усилителя (любой вход) = 8,5 В
• Максимальное входное напряжение усилителя (дифференциальное) = 5 В
• Ток от Vz 25 мА Ток от VREF = 15 мА
• Внутренняя рассеиваемая мощность металлическая банка = 800 мВт
• CDIP = 900 мВт
• PDIP = 660 мВт
• Диапазон рабочих температур LM723 = от -55 ° C до + 150 ° C
• Диапазон температур хранения Металлическая банка = от -65 ° C до + 150 ° C P DI P от -55 ° C до + 150 ° C
• Температура свинца (пайка, макс. 4 сек.) Герметичный корпус = 300 ° C Пластик
• Корпус 260 ° C Устойчивость к электростатическому разряду = 1200 В (модель человеческого тела, 1,5 кОм последовательно с 100 пФ)

Блок-схема

Обращаясь к приведенной выше блок-схеме внутренней схемы IC 723, мы можем видеть, что устройство внутренне сконфигурировано с очень стабильным опорным напряжением 7 В, созданным с помощью усовершенствованной схемы с использованием операционного усилителя, буферного усилителя и каскадов ограничения тока транзистора. .

Мы также можем визуализировать, что вместо создания стабилизации обратной связи путем прямого соединения инвертирующего входного вывода операционного усилителя с выходным выводом IC, инвертирующий вывод скорее заканчивается отдельной отдельной выводом IC.

Этот инвертирующий штифт облегчает интеграцию с центральным штифтом внешнего потенциометра, в то время как другие внешние штыри потенциометра связаны с выходными выводами устройства и заземлением соответственно.

Как потенциометр регулирует выходное напряжение

В потенциометр затем могут быть использованы для точного установки или регулировки внутреннего опорного уровня IC 723, и, следовательно, стабилизированный выходной сигнал от ИС следующим образом:

• Постепенное опускание центрального рычага ползунка потенциометра по направлению к земле взаимодействует с инвертирующим контактом операционного усилителя, повышая выходное напряжение.
• Если ползунок потенциометра опускается вниз по его пути, вместо того, чтобы вызвать стабилизацию выходного сигнала при потенциале идентичны опорным напряжение, обратная связь регулирует инвертирующий вход операционного усилителя при потенциале, разработанном с помощью потенциометра.
• Из-за пониженного потенциала на выводах потенциометра выходной сигнал увеличивается до большего потенциала, что позволяет инвертирующему входу настраиваться на правильный подходящий уровень напряжения.
• Если центральный рычаг стеклоочистителя перемещается дальше вниз, это вызывает пропорционально более высокое падение напряжения, что приводит к увеличению выходного сигнала еще выше, в результате чего выходное напряжение от ИС становится выше.
• Чтобы лучше понять принцип работы, представим, что центральный дворник переместился на 2/3 секции в нижнем направлении. Это может привести к тому, что напряжение обратной связи на инвертирующем выводе внутреннего операционного усилителя будет составлять всего 1/3 выходного напряжения.
• Это позволяет выход, чтобы стать стабилизированный и постоянной при потенциале, что это в 3 раза выше, чем опорное напряжение и позволяет соответствующий уровень напряжения, который будет создан на инвертирующий вход внутреннего операционного усилителя.
• Следовательно, управление с обратной связью с помощью потенциометра позволяет пользователю получить заданное регулируемое выходное напряжение, а также очень высокий и эффективный уровень стабилизации выходного сигнала.

Расчет выходного напряжения по формуле

В случае, если на выходе должно быть фиксированное постоянное стабилизированное напряжение, потенциометр можно заменить цепью делителя потенциала с использованием резисторов R1 и R2, как показано ниже:

Формула 7 (R1 + R2) / R2 volts определяет желаемое постоянное выходное напряжение, где резистор R1 подключен между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя, а резистор R2 подключен между инвертирующим входом и отрицательной линией питания устройства.

Это означает, что опорное напряжение непосредственно связано с неинвертирующим входом IC 723 внутреннего операционного усилителя.

Число 7 в формуле указывает на опорное значение, а также минимальное выходное напряжение ИС может доставить. Для получения фиксированного выходного напряжения ниже 7 В это число в формуле можно заменить желаемым минимальным значением напряжения.

Однако это минимальное значение выходного напряжения для IC 723 не может быть меньше 2 В, поэтому формула для фиксации 2 В на выходе будет: 2 (R1 + R2) / R2

Понимание функции ограничения тока в IC 723

IC 723 позволяет пользователю получить точно регулируемый контроль тока на выходе в зависимости от требований нагрузки.

Набор дискретно рассчитываемых резисторов используется для измерения и ограничения тока до желаемых уровней.

Формула для расчета токоограничивающего резистора проста и приведена ниже:

Rsc = 0,66 / максимальный ток

Схема приложения IC 723

Приведенная выше прикладная схема с использованием IC 723 демонстрирует практический пример полезного настольный источник питания который может обеспечивать диапазон выходного напряжения от 3,5 В до 20 вольт и оптимальный выходной ток 1,5 ампера. 3-ступенчатый переключаемый диапазон ограничения тока, доступный через диапазоны тока 15 мА, 150 мА и 1,5 А (приблизительно).

Как это устроено

Входное напряжение сети переменного тока понижается трансформатором T1 до 20 вольт с максимальным током 2 ампера. Двухполупериодный выпрямитель, построенный с использованием D1-D4 и конденсатора фильтра C1, преобразует 20 В RMS переменного тока в 28 В постоянного тока.

Как обсуждалось ранее, для достижения минимального диапазона 3,5 В на выходе необходимо связать опорный источник ИС на выводе 6 с неинвертирующим выводом 5 ИС через расчетную потенциальный делитель сцена.

Это реализуется через сеть, созданную R1 и R2, выбранными с одинаковыми значениями. Из-за одинаковые значения делителя R1 / R2, ссылка 7 В на выводе 6 получает разделить на 2, чтобы получить минимальный эффективный диапазон выходного сигнала 3,5 вольта.

Положительная линия питания от мостового выпрямителя подключена к выводу 12 Vcc IC, а также к входу буферного усилителя ICI через предохранитель FS1.

Поскольку характеристики мощности одной только ИС довольно низки, она не подходит для изготовления непосредственно настольного источника питания. По этой причине вывод 10 выходной клеммы IC 723 модернизируется внешним эмиттерный повторитель транзистор Tr1.

Это позволяет повысить ток на выходе ИС до гораздо более высокого тока в зависимости от номинала транзистора. Однако, чтобы гарантировать, что этот высокий ток теперь контролируется в соответствии с требованиями характеристик выходной нагрузки, он пропускается через выбираемый каскад ограничителя тока, имеющий 3 переключаемых резистора измерения тока.

ME1 на самом деле представляет собой мВ-метр, который используется как амперметр. Он измеряет падение напряжения на резисторах, считывающих ток, и преобразует его в величину тока, потребляемого нагрузкой. R4 можно использовать для калибровки полного диапазона шкалы порядка 20 мА, 200 мА и 2 А, что определяется ограничивающими резисторами R5, R6, R7.

Это позволяет более точное и эффективное считывание тока по сравнению с одним диапазоном полной шкалы от 0 до 2 А.

VR1 и R3 используются для достижения желаемого выходного напряжения, которое можно непрерывно изменять от примерно 3,5 до 23 вольт.

Рекомендуется использовать резисторы 1% для R1, R2 и R3, чтобы обеспечить более высокую точность регулирования выхода с минимальными ошибками и отклонениями.

C2 работает как конденсатор компенсации для встроенного каскада операционного усилителя компенсации IC, обеспечивая повышенную стабильность выходного сигнала.

ME2 сконфигурирован как вольтметр для считывания выходных напряжений. Соответствующий резистор R8 используется для точной настройки и установки полного диапазона напряжения измерителя примерно на 25 вольт. Для этого отлично подходит 100 микроамперметр с калибровкой одного деления на вольт.

Список деталей

Резисторы
R1 = 2,7k 1/4 Вт 2% или лучше
R2 = 2,7 кОм 1/4 Вт 2% или лучше
R3 lk 1/4 Вт 2% или лучше
R4 = 10 кОм 0,25 Вт
R5 = 0,47 Ом 2 Вт 5%
R6 = 4,7 Ом 1/4 Вт 5%
R7 = 47 Ом 1/4 Вт 5%
R8 = 470 кОм 0,25 Вт
VR1 = 4,7 тыс. Или 5 тыс. Лин. углерод
Конденсаторы
C1 = 4700 AF 50 В
C2 = 120 пФ керамический диск
Полупроводники
IC1 = 723C (14 контактов DIL)
Tr1 = TIP33A
D1 - D4 = 1N5402 (4 шт.)
Трансформатор
T1 Стандартная сеть, первичная, 20 В, вторичная, 2 А
Переключатели
S1 = D.P.S.T. вращающийся сетевой или тумблерный
S2 = 3-ходовой однополюсный поворотный тип с возможностью переключения
FS1 = 1,5 А, быстродействующий, 20 мм

Напольная лампа
Индикатор неоновой лампы неон со встроенным последовательным резистором
для использования от сети 240 В
Метры
MEI, ME2 100 мкА. измерительные панели с подвижной катушкой (2 шт.)
Разное
Шкаф, выходные розетки, верборд, сетевой шнур, провод, 20мм
держатель предохранителя для монтажа на шасси, припой и т. д.

Автоматическая регулировка окружающего света

Эта схема будет автоматически регулировать освещенность лампы накаливания в соответствии с доступными условиями окружающего или эталонного освещения. Это может быть идеальным для освещения приборной панели, освещения часов спальни и других подобных целей.

Схема создавалась на лампы 6-24 В, общий ток не должен превышать 1 ампер. Регулятор внешнего освещения работает, как описано в следующих пунктах.

LDR 1 сканирует и обнаруживает окружающий свет. LDR 2 оптически подключен к лампе накаливания. Схема пытается сбалансировать, как только два LDR 1 и LDR 2 обнаруживают одинаковый уровень освещенности.

Тем не менее, цепь должна обеспечивать яркость внешней лампы (ламп) выше, чем интенсивность окружающего света. По этой конкретной причине L1 должен иметь более низкий ток, чем L2, L3 и т. Д., Или, если это не соблюдается, небольшой экран (небольшая страница бумаги) может быть расположен между лампой (L1) и LDR внутри оптического датчика. -соединитель.

Резистор 0,68 Ом ограничивает ток лампы, а конденсатор 1 нФ препятствует переходу схемы в колебательный режим. Схема должна быть запитана минимумом на 8,5 Вольт ниже напряжения, чтобы это могло повлиять на работу IC LM723.

Мы советуем использовать источник питания, напряжение которого выше номинального напряжения лампы как минимум на 3 В. Стабилитрон (Z1) выбирается так, чтобы дополнять напряжение лампы для ламп 6 В, встроенный стабилитрон ИС можно использовать, подключив вывод 9 ИС к земле.

Уменьшение рассеивания в цепи питания IC 723

IC 723 - довольно часто используемый регулятор IC. По этой причине приведенная ниже схема, которая предназначена для минимизации рассеивания мощности, когда микросхема подключена через внешний транзистор, должна быть действительно популярной.

На основе справочных данных компании напряжение питания на IC 723 должны строго быть не менее 8,5 V, чтобы гарантировать надлежащее функционирование ссылкой 7.5 V чипа встроенной, а также внутренний дифференциальный усилитель на ИС.

При использовании микросхемы 723 в низковольтном сильноточном режиме через внешний последовательный транзистор, работающий через существующие линии питания, используемые IC 723, обычно приводит к ненормальному рассеянию тепла на последовательном внешнем транзисторе.

В качестве иллюстрации, в источнике питания 5 В, 2 А для ТТЛ примерно 3,5 В вполне может быть сброшено на внешний транзистор, и ошеломляющая мощность в 7 Вт будет потрачена впустую из-за тепла в условиях тока полной нагрузки.

Кроме того, конденсатор фильтра должен быть больше, чем требуется, чтобы напряжение питания 723 не упало ниже 8,5 В в впадинах пульсаций. Фактически, напряжение питания внешнего транзистора должно быть едва ли на 0,5 В выше регулируемого выходного напряжения, чтобы обеспечить его насыщение.

Ответ заключается в использовании другого источника питания 8,5 В для вашего устройства 723 и источника более низкого напряжения на внешнем транзисторе. Вместо того, чтобы работать с отдельными обмотками трансформатора для пары источников питания, источник питания для IC 723 в основном извлекается через сеть пикового выпрямителя, состоящую из D1 / C1.

Из-за того, что для 723 требуется лишь крошечный ток, C1 может быстро зарядиться до максимального напряжения через мостовой выпрямитель, 1,414X среднеквадратичного напряжения трансформатора за вычетом падения напряжения на мостовом выпрямителе.

В результате, спецификация напряжения трансформатора должна быть минимум 7 В, чтобы обеспечить источник 8,5 В для IC 723. С другой стороны, за счет соответствующего выбора фильтрующего конденсатора C2 пульсации вокруг нерегулируемого источника питания от сети могут быть реализованы в способ, которым напряжение падает примерно на 0,5 В выше, чем регулируемое выходное напряжение в впадинах пульсаций.

Среднее напряжение, подаваемое на внешний проходной транзистор, может, следовательно, быть ниже 8,5 В, и рассеяние тепла должно быть чрезвычайно минимизировано.

Значение C1 зависит от максимального базового тока, который этот 723 должен передавать на последовательный выходной транзистор. Как правило, допускается около 10 мкФ на мА. Базовый ток можно определить путем деления максимального выходного тока на коэффициент усиления транзистора или hFE. Подходящее количество конденсатора C2 сетевого фильтра может составлять от 1500 до 2200 мкФ на ампер выходного тока.