Regulátor napätia IC 723 - pracovný, aplikačný obvod

V tomto príspevku sa dozvieme hlavné elektrické funkcie, špecifikácie pinoutov, dátový hárok a aplikačný obvod IC 723.

IC 723 je univerzálny IC univerzálny regulátor napätia, ktorý sa dá použiť na výrobu rôznych typov regulovaných zdrojov napájania, ako napríklad:

• Regulátor pozitívneho napätia
• Regulátor záporného napätia
• Spínací regulátor
• Sklopný obmedzovač prúdu

Hlavné rysy

• Minimálne napätie, ktoré je možné dosiahnuť z regulačného obvodu IC 723, je 2 V a maximum je okolo 37 V.
• Špičkové napätie, ktoré dokáže zvládnuť IC, je 50 V v pulznej forme a 40 V je maximálna hranica nepretržitého napätia.
• Maximálny výstupný prúd z tohto integrovaného obvodu je 150 mA, ktorý je možné upgradovať až na 10 ampérov pomocou integrácie externého tranzistora série.
• Maximálny prípustný rozptyl tohto IC 500 mW, preto by mal byť namontovaný na vhodnom chladiči, aby umožňoval optimálny výkon zariadenia.
• Pretože je IC 723 lineárny regulátor, vyžaduje vstupné napájanie, ktoré by malo byť minimálne o 3 V vyššie ako požadované výstupné napätie a maximálny rozdiel medzi vstupným a výstupným napätím by nikdy nemal prekročiť 37 V.

ABOSLÚTNE MAXIMÁLNE HODNOTENIE

• Impulzné napätie od V + do V- (50 ms) = 50V
• Trvalé napätie od V + do V- = 40V
• Rozdiel vstupno-výstupného napätia = 40V
• Maximálne vstupné napätie zosilňovača (obidva vstupy) = 8,5 V.
• Maximálne vstupné napätie zosilňovača (rozdielové) = 5V
• Prúd zo Vz 25 mA Prúd z VREF = 15 mA
• Kovová plechovka s vnútorným rozptýlením energie = 800 mW
• CDIP = 900 mW
• PDIP = 660 mW
• Rozsah prevádzkových teplôt LM723 = -55 ° C až +150 ° C
• Rozsah skladovacích teplôt Kovová plechovka = -65 ° C až + 150 ° C P DI P -55 ° C až + 150 ° C
• Teplota olova (spájkovanie, max. 4 sekundy) Hermetické balenie = 300 ° C Plast
• Balenie Tolerancia ESD na 260 ° C = 1200 V (model ľudského tela, 1,5 k0 v sérii so 100 pF)

Bloková schéma

S odkazom na vyššie uvedenú blokovú schému vnútorných obvodov IC 723 vidíme, že zariadenie je vnútorne konfigurované s vysoko stabilným referenčným napätím pri 7 V, ktoré je vytvárané prostredníctvom pokročilých obvodov pomocou operačného zosilňovača, medzipamäťového zosilňovača a stupňov obmedzujúcich prúd tranzistora .

Môžeme si tiež predstaviť, že namiesto vytvorenia spätnoväzbovej stabilizácie priamym pripojením invertujúceho vstupného kolíka operačného zosilňovača k výstupnému pinuut IC, je invertujúci pin skôr zakončený samostatným samostatným pinoutom IC.

Tento invertujúci kolík uľahčuje integráciu so stredovým kolíkom externého potenciometra, zatiaľ čo ostatné vonkajšie kolíky bánk sú spojené s výstupným vývodom zariadenia a respektíve so zemou.

Ako potenciometer nastavuje výstupné napätie

The potenciometer potom možno použiť na presné nastavenie alebo nastavenie vnútornej referenčnej úrovne IC 723, a teda stabilizovaný výstup z IC nasledujúcim spôsobom:

• Postupné znižovanie posuvného stredového ramena hrnca smerom k zemi interaguje s invertujúcim kolíkom operačného zosilňovača a zvyšuje tak výstupné napätie
• Ak je jazdec potenciometra znížený po svojej dráhe, spätná väzba namiesto toho, aby spôsobila stabilizáciu výstupu na potenciáli identickom s referenčným napätím, reguluje invertujúci vstup operačného zosilňovača na potenciál vyvinutý potenciometrom.
• Kvôli zníženému potenciálu na pinoch potenciometra je výstup vyzvaný k zvýšeniu na väčší potenciál, takže umožňuje invertujúcemu vstupu nastavenie na správnej vhodnej úrovni napätia.
• Ak sa stredové rameno stierača posunie ďalej nadol, spôsobí to proporcionálne vyšší pokles napätia, ktorý spôsobí, že výstup stúpne ešte vyššie, čo spôsobí zvýšenie výstupného napätia z integrovaného obvodu.
• Pre lepšie pochopenie fungovania si predstavme, že stredný stierač hrnca je posunutý o 2/3 sekciu v dolnom smere. To môže spôsobiť, že spätnoväzbové napätie na invertujúci kolík interného operačného zosilňovača bude len 1/3 výstupného napätia.
• To umožňuje stabilizáciu a konštantnosť výstupu na potenciáli, ktorý je 3-krát vyšší ako referenčné napätie, a umožňuje stanovenie príslušnej úrovne napätia na invertujúcom vstupe vnútorného operačného zosilňovača.
• Preto táto spätnoväzbová regulácia pomocou potenciometra umožňuje užívateľovi dosiahnuť požadované nastaviteľné výstupné napätie spolu s veľmi vysokou a účinnou úrovňou stabilizácie výstupu.

Výpočet výstupného napätia pomocou vzorca

V prípade, že výstupom musí byť stabilné konštantné stabilizované napätie, je možné nádobu nahradiť sieťou deliča potenciálov pomocou rezistorov R1 a R2, ako je uvedené nižšie:

Vzorec 7 (R1 + R2) / R2 volty určuje požadované konštantné výstupné napätia, pri ktorých je odpor R1 pripojený medzi výstup a invertujúci vstup operačného zosilňovača, zatiaľ čo rezistor R2 je zapojený medzi invertujúci vstup a záporné napájacie vedenie prístroja.

To znamená, že referenčné napätie je priamo spojené s neinvertujúcim vstupom interného operačného zosilňovača IC 723.

Číslo 7 vo vzorci označuje referenčnú hodnotu a tiež minimálne výstupné napätie, ktoré môže IC dodať. Pre získanie pevných výstupných napätí nižších ako 7 V by sa toto číslo vo vzorci dalo nahradiť požadovanou minimálnou hodnotou napätia.

Táto minimálna hodnota výstupného napätia pre IC 723 však nemôže byť menšia ako 2 V, preto vzorec na upevnenie 2 V na výstupe bude: 2 (R1 + R2) / R2

Pochopenie funkcie prúdového limitu v IC 723

IC 723 umožňuje užívateľovi získať presne nastaviteľné riadenie prúdu na výstupe v závislosti od požiadavky na zaťaženie.

Na snímanie a obmedzovanie prúdu na požadovanú úroveň sa používa pole diskrétne vypočítaných rezistorov.

Vzorec na výpočet odporu obmedzujúceho prúd je jednoduchý a je uvedený nižšie:

Rsc = 0,66 / maximálny prúd

Aplikačný obvod IC 723

Vyššie uvedený aplikačný obvod využívajúci IC 723 demonštruje praktický príklad užitočného napájanie zo stola ktoré môžu dodávať rozsah výstupného napätia od 3,5 V do 20 voltov a optimálny výstupný prúd 1,5 ampéra. 3-stupňové prepínateľné rozsahy obmedzenia prúdu, prístupné prostredníctvom prúdových rozsahov 15 mA, 150 mA a 1,5A (približne).

Ako to funguje

Vstupné sieťové napájanie je znížené transformátorom T1 na 20 voltov s maximálnym prúdom 2 ampéry. Plnovlnný usmerňovač vyrobený pomocou D1 až D4 a filtračný kondenzátor C1 prevádza 20 V RMS na 28 V ss.

Ako už bolo uvedené vyššie, aby bolo možné na výstupe dosiahnuť minimálny rozsah 3,5 voltov, je potrebné priradiť referenčný zdroj IC na kolíku 6 k neinvertujúcemu kolíku 5 IC prostredníctvom vypočítaného potenciálny delič etapa.

To sa realizuje prostredníctvom siete vytvorenej R1 a R2, ktoré sú vybrané s rovnakými hodnotami. Kvôli identickým hodnotám deliča R1 / R2 sa referencia 7 V na kolíku 6 vydelí 2, aby sa dosiahol minimálny efektívny výstupný rozsah 3,5 voltu.

Kladné napájacie vedenie z mostíkového usmerňovača je pripojené k kolíku 12, Vcc IC, a tiež k vstupu vyrovnávacieho zosilňovača pin12 ICI cez poistku FS1.

Pretože samotná špecifikácia napájania integrovaného obvodu je dosť nízka, nie je vhodné ju priamo napájať z napájacieho zdroja. Z tohto dôvodu je výstupný terminál pin10 IC 723 upgradovaný na externý emitor sledovací tranzistor Tr1.

To umožňuje, aby sa výstup IC upgradoval na oveľa vyšší prúd v závislosti od hodnotenia tranzistora. Avšak aby sa zabezpečilo, že tento vysoký prúd je teraz riadený podľa potrieb špecifikácií výstupného zaťaženia, prechádza cez voliteľný stupeň obmedzovača prúdu s 3 prepínateľnými rezistormi snímajúcimi prúd.

ME1 je vlastne merač mV, ktorý sa používa ako ampérmeter. Meria pokles napätia na rezistoroch snímajúcich prúd a prevádza ho na množstvo prúdu odoberaného záťažou. R4 sa môže použiť na kalibráciu rozsahu plného rozsahu stupnice rádovo 20 mA., 200 mA. A 2A, ako je určené limitujúcimi rezistormi R5, R6, R7.

To umožňuje presnejšie a efektívnejšie odčítanie prúdu v porovnaní s jedným rozsahom v plnom rozsahu 0 až 2A.

VR1 a R3 sa používajú na dosiahnutie požadovaného výstupného napätia, ktoré sa dá plynulo meniť od približne 3,5 voltu do 23 voltov.

Pre zaistenie vyššej presnosti regulácie výstupu s minimálnymi chybami a odchýlkami sa odporúča použiť 1% rezistory pre R1, R2 a R3.

C2 funguje ako kompenzačný kondenzátor pre zabudovaný kompenzačný operačný stupeň zosilňovača IC, ktorý dopĺňa zvýšenú stabilitu výstupu.

ME2 je nakonfigurovaný ako voltmeter na čítanie výstupných voltov. Príslušný rezistor R8 sa používa na jemné doladenie a nastavenie rozsahu napätia v plnom rozsahu meradla na približne 25 voltov. Merač 100 mikroampérov na to funguje skvele vďaka kalibrácii jednej divízie na volt.

Zoznam položiek

Rezistory
R1 = 2,7k 1/4 watt 2% alebo lepšie
R2 = 2,7k 1/4 watt 2% alebo lepšie
R3 lk 1/4 watt 2% alebo lepšie
R4 = prednastavený na 10k 0,25 wattu
R5 = 0,47 ohmov 2 watt 5%
R6 = 4,7 ohmov, 1/4 wattu, 5%
R7 = 47 ohmov, 1/4 wattu, 5%
R8 = 470k 0,25 watt prednastavené
VR1 = 4,7k alebo 5k lin. uhlík
Kondenzátory
C1 = 4700 AF 50V
C2 = 120 pF keramický disk
Polovodiče
IC1 = 723C (14 pinov DIL)
Tr1 = TIP33A
D1 až D4 = 1N5402 (4 vyp.)
Transformátor
T1 Štandardná sieťová primárna, 20 voltov 2 ampér sekundárne
Prepínače
S1 = D.P.S.T. rotačný sieťový alebo prepínací typ
S2 = 3-cestný jednopólový otočný typ schopný prepínania
FS1 = 1,5 A 20 mm typ s rýchlym úderom

Lampa
Indikátor neónovej žiarovky neón s integrálnym sériovým rezistorom
pre použitie na sieti 240V
Merače
MEI, ME2 100 uA. pohyblivé cievkové panelové merače (2 ks)
Zmiešaný
Skrinka, výstupné zásuvky, veroboard, napájací kábel, drôt, 20 mm
držiak poistky na podvozok, spájka atď.

Automatické prispôsobenie osvetlenia okolia

Tento obvod automaticky upraví osvetlenie žiarovky podľa podmienok okolitého prostredia alebo referenčného svetla. To môže byť ideálne pre svetlá prístrojovej dosky, osvetlenie hodín v spálni a podobné účely.

Obvod bol vytvorený pre žiarovky 6-24 V, celkový prúd by nikdy nemal presiahnuť 1 ampér. Nastavovač okolitého svetla funguje, ako je vysvetlené v nasledujúcich bodoch.

LDR 1 skenuje a detekuje okolité svetlo. LDR 2 je opticky pripojený k žiarovke. Okruh sa pokúsi vyvážiť hneď, ako dva LDR 1 a LDR 2 zistia rovnakú úroveň osvetlenia.

Obvod by mal napriek tomu indukovať, aby mala externá žiarovka (žiarovky) vyšší jas ako intenzita okolitého svetla. Z tohto konkrétneho dôvodu musí mať L1 menovitý prúd s nižším prúdom ako L2, L3 atď., Alebo ak sa tak nebude riadiť, mohla by byť medzi lampu (L1) a LDR vo vnútri opta umiestnená malá obrazovka (malá stránka papiera). - spojka.

Rezistor 0,68 ohmov obmedzuje prúd žiarovky, kondenzátor 1 nF zabraňuje prechodu obvodu do oscilačného režimu. Obvod by mal byť napájaný minimálne o 8,5 voltov nižšími napätiami, ktoré by mohli ovplyvniť prevádzku IC LM723.

Odporúčame použiť zdroj, ktorý je vyšší ako špecifikácie napätia žiarovky najmenej o 3 volty. Zener (Z1) je vybraný na doplnenie napätia žiarovky pre 6 V žiarovky, zabudovaný zener integrovaného obvodu je možné využiť pripojením svorky 9 integrovaného obvodu k zemi.

Zníženie straty v obvode napájania IC 723

IC 723 je pomerne bežne používaný regulátor IC. Z tohto dôvodu by mal byť obvod uvedený nižšie, ktorý je navrhnutý tak, aby sa minimalizoval stratový výkon, zatiaľ čo sa čip aplikuje cez externý tranzistor, skutočne populárny.

Na základe podnikových údajových listov musí byť napájacie napätie IC 723 striktne minimálne 8,5 V, aby bola zaručená správna funkcia zabudovanej referencie čipu 7,5 V a tiež interného diferenciálneho zosilňovača IC.

Pri použití čipu 723 v nízkonapäťovom vysokoprúdovom režime vedie externý sériový tranzistor pracujúci cez existujúce napájacie vedenia používané IC 723 zvyčajne k abnormálnemu rozptylu tepla na sériovom externom tranzistore.

Pre ilustráciu, pri napájaní 5 V, 2 A pre TTL by bolo možné cez externý tranzistor dobre poklesnúť približne 3,5 V a pri súčasnom stave plného zaťaženia by sa teplom stratilo ohromujúcich 7 wattov.

Filtračný kondenzátor musí byť navyše väčší, ako je potrebné, aby sa zabránilo poklesu napájacieho napätia 723 pod zvlnené žľaby pod 8,5 V. V skutočnosti je potrebné, aby napájacie napätie externého tranzistora bolo ťažko o 0,5 V vyššie ako regulované výstupné napätie, aby sa umožnilo jeho nasýtenie.

Odpoveďou je využiť ďalšie napájanie 8,5 V pre vaše zariadenie 723 a napájanie externého tranzistora nižším napätím. Namiesto práce s jednotlivými vinutiami transformátora pre dvojicu napájacích zdrojov je zdroj napájania IC 723 v podstate extrahovaný cez špičkovú sieť usmerňovača pozostávajúcu z D1 / C1.

Pretože 723 vyžaduje len malý prúd, C1 sa môže rýchlo nabiť na špičkové napätie cez mostíkový usmerňovač, 1,414-násobok RMS napätia transformátora mínus pokles napätia cez mostíkový usmerňovač.

Výsledkom musí byť špecifikácia napätia transformátora, ktorá musí byť minimálne 7 V, aby zdroj 8,5 V umožňoval zdroj IC 723. Na druhej strane by sa vhodným výberom filtračného kondenzátora C2 mohlo uskutočniť zvlnenie okolo neregulovaného napájacieho zdroja v spôsobom, že napätie klesne na približne 0,5 V vyššie ako regulované výstupné napätie v zvlňovacích žľaboch.

Priemerné napätie dodávané do externého priechodného tranzistora môže byť následne nižšie ako 8,5 V a odvod tepla musí byť nesmierne minimalizovaný.

Hodnota C1 závisí od najvyššieho základného prúdu, ktorý musí táto 723 privádzať do sériového výstupného tranzistora. Všeobecne platí pravidlo okolo 10 uF na mA. Základný prúd by sa dal určiť vydelením najvyššieho výstupného prúdu ziskom tranzistora alebo hFE. Príslušné číslo pre kondenzátor sieťového filtra C2 môže byť medzi 1500 uF a 2200 uF na ampér výstupného prúdu.