Napetostni regulator IC 723 - delujoč, aplikacijski krog

V tem prispevku bomo izvedeli glavne električne lastnosti, specifikacije pinout, podatkovni list in aplikacijsko vezje IC 723.

IC 723 je izjemno vsestranski regulator napetosti IC splošnega namena, ki se lahko uporablja za izdelavo različnih vrst reguliranih napajalnikov, kot so:

• Regulator pozitivne napetosti
• Negativni regulator napetosti
• Preklopni regulator
• Foldback Current Limiter

Glavne značilnosti

• Najmanjša napetost, ki jo lahko dosežemo z regulacijskim vezjem IC 723, je 2 V, največja pa okoli 37 V.
• Najvišja napetost, ki jo lahko obdela IC, je 50 V v impulzni obliki in 40 V je največja meja neprekinjene napetosti.
• Največji izhodni tok te IC je 150 mA, ki ga je mogoče nadgraditi na 10 amperov z integracijo zunanjih serijskih tranzistorjev.
• Največja sprejemljiva disipacija tega IC 500 mW, zato ga je treba namestiti na ustrezen hladilnik, da omogoči optimalno delovanje naprave.
• Kot linearni regulator IC 723 potrebuje vhodno napajanje, ki mora biti vsaj 3 V višje od želene izhodne napetosti, največja razlika med vhodno in izhodno napetostjo pa nikoli ne sme presegati 37 V.

APSOLUTNE NAJVEČJE OCENE

• Napetost impulza od V + do V- (50 ms) = 50V
• Neprekinjena napetost od V + do V- = 40V
• Diferencial vhodno-izhodne napetosti = 40V
• Največja vhodna napetost ojačevalnika (kateri koli vhod) = 8,5V
• Največja vhodna napetost ojačevalnika (diferencial) = 5V
• Tok iz Vz 25 mA Tok iz VREF = 15 mA
• Notranja disipacija moči Kovinska pločevinka = 800 mW
• CDIP = 900 mW
• PDIP = 660 mW
• Območje delovne temperature LM723 = -55 ° C do + 150 ° C
• Temperaturno območje skladiščenja Kovinska pločevinka = -65 ° C do + 150 ° C P DI P -55 ° C do + 150 ° C
• Temperatura svinca (spajkanje, največ 4 sek.) Hermetičen paket = 300 ° C iz umetne mase
• Paket 260 ° C ESD toleranca = 1200V (model človeškega telesa, 1,5 k0 v seriji s 100 pF)

Blok diagram

Sklicujoč se na zgornji blokovni diagram notranjega vezja IC 723, lahko vidimo, da je naprava notranje konfigurirana z zelo stabilno referenčno napetostjo pri 7 V, ustvarjeno z napredno vezje z uporabo opcijskih ojačevalnikov, medpomnilniškega ojačevalnika in tranzistorskih omejevalnih stopenj .

Lahko si tudi predstavljamo, da namesto da bi ustvarili povratno stabilizacijo z neposrednim povezovanjem obrnjenega vhodnega zatiča opcijskega ojačevalnika z izhodnim izhodom IC, je obratni zatič precej zaključen z ločenim posameznim pinoutom IC.

Ta obračalni zatič olajša integracijo s sredinskim zatičem zunanjega potenciometra, medtem ko so drugi zunanji zatiči lonca povezani z izhodnim izhodom naprave in ozemljitvijo.

Kako potenciometer prilagodi izhodno napetost

The potenciometer se lahko nato uporabi za natančno nastavitev ali prilagoditev notranje referenčne ravni IC 723 in s tem stabiliziran izhod iz IC na naslednji način:

• Postopno spuščanje drsnega sredinskega kraka lonca proti tlom medsebojno deluje z obračalnim zatičem opampa, da dvigne izhodno napetost
• Če se drsnik potenciometra spusti po svoji progi, namesto da bi povzročil stabilizacijo izhoda pri potencialu, enakem referenčni napetosti, povratna informacija regulira obračalni vhod opcijskega ojačevalnika pri potencialu, ki ga razvije potenciometer.
• Zaradi zmanjšanega potenciala na zatičih potenciometra se izhod pozove, da se poveča na večji potencial, tako da se invertirni vhod lahko prilagodi na ustrezni ustrezni napetostni ravni.
• Če premaknete sredino ročice brisalca navzdol navzdol, povzroči sorazmerno večji padec napetosti, zaradi česar se izhod dvigne še višje, zaradi česar izhodna napetost iz IC postane višja.
• Za boljše razumevanje delovanja, si predstavljajmo, da je srednji brisalec lonca premaknjen za 2/3 odsek v spodnji smeri. To lahko povzroči povratno napetost na obračalni zatič notranjega ojačevalnika le 1/3 izhodne napetosti.
• To omogoča, da izhod postane stabiliziran in konstanten pri potencialu, ki je trikrat višji od referenčne napetosti, in omogoča vzpostavitev ustrezne napetosti na invertirajočem vhodu notranjega ojačevalnika.
• Zato ta nadzor povratnih informacij s pomočjo potenciometra omogoča uporabniku, da doseže predvideno nastavljivo izhodno napetost, skupaj z zelo visoko in učinkovito stopnjo stabilizacije izhoda.

Izračun izhodne napetosti z uporabo formule

Če mora biti na izhodu fiksna konstantna stabilizirana napetost, lahko lonec zamenjamo z potencialno delilno mrežo z uporom R1 in R2, kot je prikazano spodaj:

Formula 7 (R1 + R2) / R2 voltov določa želene konstantne izhodne napetosti, kjer je upor R1 povezan med izhodom in invertirnim vhodom operacijskega ojačevalnika, medtem ko je upor R2 ožičen med invertirnim vhodom in negativnim napajalnim vodom naprave.

To pomeni, da je referenčna napetost neposredno povezana z neobratnim vhodom notranjega opcijskega ojačevalnika IC 723.

Številka 7 v formuli označuje referenčno vrednost in tudi minimalno izhodno napetost, ki jo lahko odda IC. Za dosego fiksnih izhodnih napetosti, nižjih od 7 V, lahko to število v formuli nadomestimo z želeno najmanjšo vrednostjo napetosti.

Vendar ta najmanjša vrednost izhodne napetosti za IC 723 ne sme biti manjša od 2 V, zato bo formula za pritrditev 2 V na izhodu: 2 (R1 + R2) / R2

Razumevanje funkcije trenutne meje v IC 723

IC 723 uporabniku omogoča natančno nastavljiv nadzor toka na izhodu, odvisno od potrebe po obremenitvi.

Za zaznavanje in omejevanje toka na želene ravni se uporablja vrsta diskretno izračunanih uporov.

Formula za izračun tokovnega omejevalnega upora je preprosta in podana spodaj:

Rsc = 0,66 / največji tok

IC 723 Aplikacijsko vezje

Zgornje aplikacijsko vezje z uporabo IC 723 prikazuje praktičen primer koristnega napajanje s klopi ki lahko oddaja območje izhodne napetosti od 3,5 V do 20 voltov in optimalen izhodni tok 1,5 ampera. 3-stopenjski preklopni obsegi omejevanja toka, dostopni skozi 15 mA., 150 mA. In 1,5 A tokovna območja (približno).

Kako deluje

Omrežni vhodni napajalnik transformator T1 zniža na 20 voltov z največjim tokom 2 ampera. Polnovalni usmernik, zgrajen z uporabo D1 do D4, in filtrirni kondenzator C1 pretvori 20 V efektivne vrednosti AC v 28 V DC.

Kot smo že omenili, je treba za doseganje najmanjšega razpona od 3,5 voltov na izhodu referenčni vir IC na pin 6 povezati z neinvertirnim pinom IC prek izračunanega potencialni delilnik stopnja.

To se izvaja prek omrežja R1 in R2, ki sta izbrana z enakimi vrednostmi. Zaradi enakih vrednosti delilnika R1 / R2 se referenca 7 V na zatiču 6 deli z 2, da se doseže najmanj efektivno izhodno območje 3,5 voltov.

Pozitivni napajalni vod iz mostnega usmernika je pritrjen na zatič 12, Vcc IC, in tudi na vhodni ojačevalnik pin12 IC12 prek varovalke FS1.

Ker je specifikacija za upravljanje moči samega IC precej nizka, ni primerna za neposredno napajanje s klopi. Iz tega razloga je izhodni priključek pin10 IC 723 nadgrajen z zunanjim tranzistor s sledilnikom oddajnika Tr1.

To omogoča nadgradnjo izhoda IC na veliko višji tok, odvisno od nazivne vrednosti tranzistorja. Da bi zagotovili, da je ta visoki tok zdaj nadzorovan v skladu s potrebami specifikacij izhodne obremenitve, se preide skozi izbirno stopnjo omejevalnika toka s 3 preklopnimi tokovno zaznavnimi upori.

ME1 je pravzaprav mV števec, ki se uporablja kot ampermeter. Izmeri padec napetosti na trenutnih zaznavnih uporih in ga prevede v količino toka, ki ga vleče obremenitev. R4 se lahko uporablja za umerjanje celotnega obsega skale v velikosti 20 mA., 200 mA. In 2A, kot je določeno z omejevalnimi upori R5, R6, R7.

To omogoča natančnejše in učinkovitejše odčitavanje toka v primerjavi z enim celotnim obsegom od 0 do 2A.

VR1 in R3 se uporabljata za doseganje želene izhodne napetosti, ki jo lahko neprekinjeno spreminjamo od približno 3,5 do 23 voltov.

Priporočljivo je, da uporabite 1% uporov za R1, R2 in R3, da zagotovite večjo natančnost izhodne regulacije z minimalnimi napakami in odstopanji.

C2 deluje kot kompenzacijski kondenzator za vgrajeno kompenzacijsko stopnjo ojačevalnika IC, da dopolni večjo stabilnost izhoda.

ME2 je konfiguriran kot voltmeter za odčitavanje izhodnih voltov. Povezani upor R8 se uporablja za fino nastavitev in nastavitev celotnega obsega napetosti merilnika na približno 25 voltov. Merilnik 100 mikro ojačevalcev za to odlično deluje s kalibracijo ene delitve na volt.

Seznam delov

Upori
R1 = 2,7 k 1/4 vata 2% ali več
R2 = 2,7 k 1/4 vata 2% ali več
R3 lk 1/4 vata 2% ali več
R4 = 10k 0,25 W prednastavitev
R5 = 0,47 ohma 2 vata 5%
R6 = 4,7 ohma 1/4 vata 5%
R7 = 47 ohmov 1/4 vata 5%
R8 = 470k prednastavljena 0,25 vata
VR1 = 4,7 k ali 5 k lin. ogljik
Kondenzatorji
C1 = 4700 AF 50V
C2 = 120 pF keramični disk
Polprevodniki
IC1 = 723C (14-polni DIL)
Tr1 = TIP33A
D1 do D4 = 1N5402 (4 izklopi)
Transformator
T1 Standardno omrežje primarno, 20 voltov 2 amp sekundarno
Stikala
S1 = D.P.S.T. vrtljivo omrežje ali preklopni tip
S2 = trosmerni enopolni rotacijski tip z možnostjo preklopa
FS1 = 1,5A 20mm tip hitrega pihanja

Svetilka
Indikator neonske svetilke neon z integriranim serijskim uporom
za uporabo v omrežju 240V
Merilniki
MEI, ME2 100 µA. pomični števci plošče tuljave (2 off)
Razno
Omarica, izhodne vtičnice, veroboard, omrežni kabel, žica, 20 mm
držalo varovalk, spajkanje itd.

Samodejno prilagajanje osvetlitve okolice

To vezje samodejno prilagodi osvetlitev žarnice glede na razpoložljive pogoje okolice ali referenčne svetlobe. To je lahko idealno za luči na instrumentni plošči, osvetlitev ure v spalnici in z njimi povezane namene.

Vezje je bilo ustvarjeno za sijalke 6-24 V, skupni tok ne sme nikoli presegati 1 amp. Nastavitev osvetlitve okolice deluje, kot je razloženo v naslednjih točkah.

LDR 1 skenira in zazna svetlobo okolice. LDR 2 je optično povezan z žarnico z žarilno nitko. Vezje poskuša uravnotežiti, takoj ko LDR 1 in LDR 2 zaznata enako stopnjo osvetlitve.

Kljub temu bi moralo vezje voditi, da so zunanje svetilke svetlejše od jakosti svetlobe okolice. Zaradi tega posebnega razloga mora biti L1 ocenjen z nižjim tokom kot L2, L3 itd., Ali če temu ne sledite, je lahko majhen zaslon (majhna stran papirja) nameščen med svetilko (L1) in LDR znotraj opto -sklopnik.

Upor 0,68 ohma omejuje tok žarnice, kondenzator 1 nF preprečuje prehod vezja v nihajni način. Vezje bi moralo napajati najmanj 8,5 voltov nižje napetosti, kar bi lahko vplivalo na delovanje IC LM723.

Svetujemo, da uporabite napajalnik, ki je za najmanj 3 volte višji od specifikacij napetosti žarnice. Zener (Z1) je izbran za dopolnitev napetosti žarnice za 6 V žarnice, vgrajeni cener IC pa lahko izkoristite tako, da priključite sponko 9 IC na zemljo.

Zmanjšanje disipacije v napajalnem vezju IC 723

IC 723 je zelo pogosto uporabljen regulator IC. Iz tega razloga bi moralo biti spodnje vezje, ki je zasnovano tako, da zmanjša odvajanje moči, medtem ko se čip napaja prek zunanjega tranzistorja, zelo priljubljeno.

Na podlagi podatkovnih listov podjetja mora biti napajalna napetost na IC 723 najmanj 8,5 V, da se zagotovi pravilno delovanje vgrajenega referenčnega 7,5 V čipa in tudi internega diferenčnega ojačevalnika IC.

Medtem ko čip 723 uporabljamo v nizkonapetostnem visokotokovnem načinu, zunanji serijski tranzistor, ki deluje prek obstoječih napajalnih vodov, ki jih uporablja IC 723, običajno vodi do nenormalnega odvajanja toplote na serijskem zunanjem tranzistorju.

Za ponazoritev bi v 5 V, 2 napajalniku za TTL približno 3,5 V lahko padli čez zunanji tranzistor in vrtoglavih 7 W moči bi izgubili skozi toploto pri trenutnih pogojih polne obremenitve.

Poleg tega mora biti kondenzator filtra večji, kot je potrebno, da se prepreči, da bi napetost 723 padla pod 8,5 V znotraj valovitih korit. Dejansko mora biti napajalna napetost zunanjega tranzistorja komaj 0,5 V višja od regulirane izhodne napetosti, da se omogoči njegova nasičenost.

Odgovor je, da za svojo napravo 723 izkoristite še 8,5 V napajalnika in nižjo napetost zunanjega tranzistorja. Namesto dela s posameznimi navitji transformatorjev za par dovodov se vir napajanja IC 723 v bistvu odvzame skozi vršno usmerniško omrežje, sestavljeno iz D1 / C1.

Dejstvo je, da 723 potrebuje le majhen tok C1, ki ga lahko hitro napolni do največje napetosti skozi mostni usmernik, 1.414X efektivna napetost transformatorja minus padec napetosti na mostnem usmerniku.

Specifikacija napetosti transformatorja mora biti posledično najmanj 7 V, da omogoči vir 8,5 V na IC 723. Po drugi strani pa se lahko z ustreznim izborom filtrirnega kondenzatorja C2 valovi okoli omrežne neregulirane oskrbe način, da napetost pade na približno 0,5 V višja od regulirane izhodne napetosti znotraj valovitih korit.

Povprečna napetost, podana na zunanji prehodni tranzistor, je lahko posledično nižja od 8,5 V, odvajanje toplote pa mora biti izjemno zmanjšano.

Vrednost C1 je odvisna od najvišjega osnovnega toka, ki ga mora ta 723 napajati na serijski izhodni tranzistor. Splošno vodilo je približno 10 uF na mA. Osnovni tok bi lahko določili z delitvijo najvišjega izhodnega toka z ojačanjem tranzistorja ali hFE. Ustrezno število za kondenzator omrežnega filtra C2 je lahko med 1500 uF in 2200 uF na amp izhodnega toka.