Spannungsregler IC 723 - Arbeits-, Anwendungsschaltung

In diesem Beitrag lernen wir die wichtigsten elektrischen Funktionen, Pinbelegungsspezifikationen, Datenblatt und Anwendungsschaltung des IC 723.

Der IC 723 ist ein universeller, äußerst vielseitiger Spannungsregler-IC, der zur Herstellung verschiedener Arten geregelter Stromversorgungen verwendet werden kann, wie z.

• Positiver Spannungsregler
• Negativer Spannungsregler
• Schaltregler
• Foldback-Strombegrenzer

Haupteigenschaften

• Die minimale Spannung, die von der IC 723-Reglerschaltung erreicht werden kann, beträgt 2 V und die maximale Spannung liegt bei 37 V.
• Die Spitzenspannung, die vom IC verarbeitet werden kann, beträgt 50 V in gepulster Form, und 40 V ist die maximale kontinuierliche Spannungsgrenze.
• Der maximale Ausgangsstrom von diesem IC beträgt 150 mA, der durch eine externe Serienpass-Transistor-Integration auf bis zu 10 Ampere aufgerüstet werden kann.
• Die maximal tolerierbare Verlustleistung dieses IC 500 mW sollte daher auf einem geeigneten Kühlkörper montiert werden, um eine optimale Leistung des Gerätes zu ermöglichen.
• Als linearer Regler benötigt der IC 723 eine Eingangsversorgung, die mindestens 3 V höher als die gewünschte Ausgangsspannung sein sollte, und die maximale Differenz zwischen der Eingangs- und der Ausgangsspannung sollte niemals 37 V überschreiten dürfen.

ABSOLUT BESTE BEWERTUNGEN

• Pulsspannung von V + bis V- (50 ms) = 50V
• Dauerspannung von V + bis V- = 40V
• Eingangs- / Ausgangsspannungsdifferenz = 40V
• Maximale Verstärkereingangsspannung (jeder Eingang) = 8,5 V.
• Maximale Eingangsspannung des Verstärkers (Differential) = 5V
• Strom von Vz 25 mA Strom von VREF = 15 mA
• Interne Verlustleistung Metalldose = 800 mW
• CDIP = 900 mW
• PDIP = 660 mW
• Betriebstemperaturbereich LM723 = -55 ° C bis + 150 ° C.
• Lagertemperaturbereich Metalldose = -65 ° C bis + 150 ° C P DI P -55 ° C bis + 150 ° C.
• Bleitemperatur (Löten, max. 4 Sek.) Hermetische Verpackung = 300 ° C Kunststoff
• Paket 260 ° C ESD-Toleranz = 1200 V (menschliches Körpermodell, 1,5 k0 in Reihe mit 100 pF)

Blockdiagramm

Unter Bezugnahme auf das obige Blockdiagramm der internen Schaltung des IC 723 können wir sehen, dass das Gerät intern mit einer hochstabilen Referenzspannung bei 7 V konfiguriert ist, die durch fortschrittliche Schaltungen unter Verwendung von Operationsverstärker-, Pufferverstärker- und Transistorstrombegrenzungsstufen erzeugt wird .

Wir können uns auch vorstellen, dass anstelle einer Rückkopplungsstabilisierung durch direkte Verbindung des invertierenden Eingangspins des Operationsverstärkers mit der Ausgangsbelegung des IC der invertierende Pin eher mit einer separaten individuellen Pinbelegung des IC abgeschlossen wird.

Dieser invertierende Stift erleichtert die Integration mit dem mittleren Stift eines externen Potentiometers, während die anderen äußeren Stifte des Topfes mit der Ausgangsbelegung des Geräts bzw. der Masse verbunden sind.

Wie das Potentiometer die Ausgangsspannung einstellt

Das Potentiometer kann dann verwendet werden, um den internen Referenzpegel des IC 723 und damit einen stabilisierten Ausgang des IC auf folgende Weise genau einzustellen oder einzustellen:

• Das allmähliche Absenken des Schiebermittelarms des Topfes in Richtung Erde wirkt mit dem invertierenden Stift des Operationsverstärkers zusammen, um die Ausgangsspannung zu erhöhen
• Wenn der Schieber des Potentiometers nach unten abgesenkt wird, anstatt eine Stabilisierung des Ausgangs bei einem Potential zu bewirken, das mit der Referenzspannung identisch ist, regelt die Rückkopplung den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers auf das vom Potentiometer entwickelte Potential.
• Aufgrund eines verringerten Potentials an den Potentiometerstiften wird der Ausgang aufgefordert, auf ein größeres Potential anzusteigen, damit sich der invertierende Eingang auf den richtigen geeigneten Spannungspegel einstellen kann.
• Wenn der Topfmittelwischerarm weiter nach unten bewegt wird, führt dies zu einem proportional höheren Spannungsabfall, wodurch der Ausgang noch höher steigt und die Ausgangsspannung vom IC höher wird.
• Um die Funktionsweise besser zu verstehen, stellen wir uns vor, der mittlere Scheibenwischer des Topfes wird im 2./3. Abschnitt in die untere Richtung bewegt. Dies kann dazu führen, dass eine Rückkopplungsspannung am invertierenden Pin des internen Operationsverstärkers nur 1/3 der Ausgangsspannung beträgt.
• Dadurch kann der Ausgang auf einem Potential stabilisiert und konstant werden, das dreimal höher als die Referenzspannung ist, und am invertierenden Eingang des internen Operationsverstärkers kann ein geeigneter Spannungspegel eingestellt werden.
• Daher erleichtert diese Rückkopplungssteuerung durch ein Potentiometer dem Benutzer, die beabsichtigte einstellbare Ausgangsspannung zusammen mit einem sehr hohen und effizienten Grad an Ausgangsstabilisierung zu erhalten.

Berechnung der Ausgangsspannung mit der Formel

Falls der Ausgang eine feste, konstant stabilisierte Spannung sein muss, kann der Poti durch ein Potentialteilernetzwerk ersetzt werden, das die Widerstände R1 und R2 verwendet, wie unten gezeigt:

Die Formel 7 (R1 + R2) / R2 Volt bestimmt die gewünschten konstanten Ausgangsspannungen, wobei der Widerstand R1 zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers angeschlossen ist, während der Widerstand R2 zwischen dem invertierenden Eingang und der negativen Versorgungsleitung des Geräts verdrahtet ist.

Dies impliziert, dass die Referenzspannung direkt mit dem nicht invertierenden Eingang des internen Operationsverstärkers IC 723 verbunden ist.

Die Zahl 7 in der Formel gibt den Referenzwert und auch die minimale Ausgangsspannung an, die der IC liefern kann. Um feste Ausgangsspannungen unter 7 V zu erhalten, könnte diese Zahl in der Formel durch den gewünschten Mindestspannungswert ersetzt werden.

Dieser minimale Ausgangsspannungswert für IC 723 kann jedoch nicht kleiner als 2 V sein, daher lautet die Formel zum Fixieren von 2 V am Ausgang: 2 (R1 + R2) / R2

Grundlegendes zur Strombegrenzungsfunktion in IC 723

Der IC 723 ermöglicht es dem Benutzer, abhängig von der Lastanforderung eine genau einstellbare Stromregelung am Ausgang zu erhalten.

Eine Anordnung von diskret berechneten Widerständen wird verwendet, um den Strom zu erfassen und auf die gewünschten Pegel zu begrenzen.

Die Formel zur Berechnung des Strombegrenzungswiderstands ist einfach und wie folgt:

Rsc = 0,66 / Maximaler Strom

IC 723 Anwendungsschaltung

Die obige Anwendungsschaltung unter Verwendung des IC 723 zeigt ein praktisches Beispiel eines nützlichen Tischstromversorgung Dies kann einen Ausgangsspannungsbereich von 3,5 V bis 20 Volt und einen optimalen Ausgangsstrom von 1,5 Ampere liefern. 3-stufig schaltbare Strombegrenzungsbereiche, zugänglich über 15 mA-, 150 mA- und 1,5 A-Strombereiche (ungefähr).

Wie es funktioniert

Die Netzstromversorgung wird vom Transformator T1 auf 20 Volt mit einem maximalen Strom von 2 Ampere herabgesetzt. Ein von D1 bis D4 gebauter Vollweggleichrichter und ein Filterkondensator C1 wandeln den 20 V RMS AC in 28 V DC um.

Wie bereits erwähnt, ist es erforderlich, die Referenzquelle des IC an Pin 6 über einen berechneten Wert mit dem nichtinvertierenden Pin 5 des IC zu verknüpfen, um den minimalen Bereich von 3,5 Volt am Ausgang erreichen zu können potentieller Teiler Bühne.

Dies wird durch das von R1 und R2 erstellte Netzwerk implementiert, die mit identischen Werten ausgewählt werden. Aufgrund der identischen Werte des R1 / R2-Teilers wird die 7-V-Referenz an Pin 6 durch 2 geteilt, um einen minimalen effektiven Ausgangsbereich von 3,5 Volt zu erzeugen.

Die positive Versorgungsleitung vom Brückengleichrichter ist an den Pin 12, Vcc des IC und auch an den Pin12-Pufferverstärkereingang des ICI über die Sicherung FS1 angeschlossen.

Da die Leistungshandhabungsspezifikation des IC allein ziemlich niedrig ist, ist es nicht geeignet, eine Tischstromversorgung direkt herzustellen. Aus diesem Grund wird die Ausgangsklemme Pin10 des IC 723 mit einer externen Klemme aufgerüstet Emitterfolgertransistor Tr1.

Dadurch kann der IC-Ausgang abhängig von der Nennleistung des Transistors auf einen viel höheren Strom aufgerüstet werden. Um jedoch sicherzustellen, dass dieser hohe Strom nun gemäß den Anforderungen der Ausgangslastspezifikationen gesteuert wird, wird er durch eine wählbare Strombegrenzungsstufe mit 3 schaltbaren Strommesswiderständen geleitet.

ME1 ist eigentlich ein mV-Messgerät, das wie ein Amperemeter verwendet wird. Es misst den Spannungsabfall an den Stromerfassungswiderständen und übersetzt ihn in die von der Last aufgenommene Strommenge. R4 kann zur Kalibrierung des gesamten Skalenbereichs in der Größenordnung von 20 mA, 200 mA und 2A verwendet werden, wie durch die begrenzenden Widerstände R5, R6, R7 bestimmt.

Dies ermöglicht ein genaueres und effizienteres Ablesen des Stroms im Vergleich zu einem einzelnen Skalenendbereich von 0 bis 2A.

VR1 und R3 werden verwendet, um die gewünschte Ausgangsspannung zu erreichen, die kontinuierlich von ungefähr 3,5 Volt bis 23 Volt variiert werden kann.

Es wird empfohlen, 1% Widerstände für R1, R2 und R3 zu verwenden, um eine höhere Genauigkeit der Ausgangsregelung bei minimalen Fehlern und Abweichungen sicherzustellen.

C2 wirkt wie ein Kompensationskondensator für die eingebaute Kompensations-Operationsverstärkerstufe des IC, um die verbesserte Stabilität des Ausgangs zu ergänzen.

ME2 ist wie ein Voltmeter zum Ablesen der Ausgangsspannung konfiguriert. Der zugehörige Widerstand R8 dient zur Feinabstimmung und Einstellung des gesamten Spannungsbereichs des Messgeräts auf ca. 25 Volt. Ein 100-Mikroampere-Messgerät eignet sich hervorragend für eine Kalibrierung von einer Teilung pro Volt.

Liste der Einzelteile

Widerstände
R1 = 2,7 k 1/4 Watt 2% oder besser
R2 = 2,7 k 1/4 Watt 2% oder besser
R3 lk 1/4 Watt 2% oder besser
R4 = 10k 0,25 Watt voreingestellt
R5 = 0,47 Ohm 2 Watt 5%
R6 = 4,7 Ohm 1/4 Watt 5%
R7 = 47 Ohm 1/4 Watt 5%
R8 = 470k 0,25 Watt voreingestellt
VR1 = 4,7 k oder 5 k lin. Kohlenstoff
Kondensatoren
C1 = 4700 AF 50V
C2 = 120 pF Keramikscheibe
Halbleiter
IC1 = 723C (14 Pins DIL)
Tr1 = TIP33A
D1 bis D4 = 1N5402 (4 aus)
Transformator
T1 Standard Netz primär, 20 Volt 2 Ampere sekundär
Schalter
S1 = D.P.S.T. Drehnetz- oder Umschalttyp
S2 = einpoliger dreipoliger Drehtyp, der schalten kann
FS1 = 1,5 A 20 mm Schnellschlag

Lampe
Neonlampenanzeige Neon mit integriertem Vorwiderstand
zur Verwendung am 240-V-Netz
Meter
MEI, ME2 100 uA. Moving Coil Panel Meter (2 aus)
Verschiedenes
Gehäuse, Ausgangsbuchsen, Veroboard, Netzkabel, Kabel, 20 mm
Gehäusemontage Sicherungshalter, Lot usw.

Automatische Anpassung der Umgebungslichtbeleuchtung

Diese Schaltung passt die Beleuchtung einer Glühlampe automatisch an die verfügbaren Umgebungs- oder Referenzlichtbedingungen an. Dies kann ideal für Instrumententafelleuchten, Schlafzimmeruhrbeleuchtung und verwandte Zwecke sein.

Die Schaltung wurde für 6-24-V-Lampen entwickelt. Der Gesamtstrom sollte niemals über 1 Ampere liegen. Der Umgebungslichteinsteller funktioniert wie in den folgenden Punkten erläutert.

LDR 1 scannt und erkennt das Umgebungslicht. LDR 2 ist optisch mit einer Glühlampe verbunden. Die Schaltung versucht zu balancieren, sobald die beiden LDR 1 und LDR 2 den identischen Beleuchtungspegel erkennen.

Die Schaltung sollte jedoch bewirken, dass die externe Lampe (n) eine höhere Helligkeit als die Intensität des Umgebungslichts aufweist. Aus diesem speziellen Grund muss L1 einen niedrigeren Strom als L2, L3 usw. haben. Andernfalls kann ein kleiner Bildschirm (kleine Seite Papier) zwischen der Lampe (L1) und dem LDR im Opto positioniert werden -Koppler.

Der 0,68-Ohm-Widerstand begrenzt den Lampenstrom. Der 1 nF-Kondensator verhindert, dass die Schaltung in den Oszillationsmodus wechselt. Der Stromkreis sollte mit mindestens 8,5 Volt niedrigeren Spannungen betrieben werden, da dies den Betrieb des IC LM723 beeinträchtigen kann.

Wir empfehlen, eine Versorgung zu verwenden, die mindestens 3 Volt über den Lampenspannungsspezifikationen liegt. Der Zener (Z1) wird ausgewählt, um die Lampenspannung für 6-V-Lampen zu ergänzen. Der eingebaute Zener des IC kann ausgenutzt werden, indem Klemme 9 des IC mit Masse verbunden wird.

Reduzierung der Verlustleistung im Stromversorgungskreis des IC 723

Der IC 723 ist ein häufig verwendeter IC-Regler. Aus diesem Grund sollte die folgende Schaltung, die die Verlustleistung minimieren soll, während der Chip über einen externen Transistor angelegt wird, sehr beliebt sein.

Basierend auf den Datenblättern des Unternehmens muss die Versorgungsspannung zum IC 723 unbedingt mindestens 8,5 V betragen, um ein einwandfreies Funktionieren der eingebauten 7,5-V-Referenz des Chips und des internen Differenzverstärkers des IC zu gewährleisten.

Während die Verwendung des Chips 723 in einem Niederspannungs-Hochstrommodus durch einen äußeren Serientransistor, der durch die vorhandenen Stromversorgungsleitungen arbeitet, die vom IC 723 verwendet werden, normalerweise zu einer abnormalen Wärmeableitung am externen Serientransistor führt.

Zur Veranschaulichung könnte bei einer 5-V-, 2-A-Versorgung für TTL ungefähr 3,5 V über den externen Transistor fallen, und eine erstaunliche Leistung von 7 Watt würde durch Wärme bei Volllaststrombedingungen verschwendet.

Zusätzlich muss der Filterkondensator größer als erforderlich sein, um zu verhindern, dass die Spannungsversorgung 723 innerhalb der Welligkeitstäler unter 8,5 V abfällt. Tatsächlich muss die Versorgungsspannung des externen Transistors kaum 0,5 V höher sein als die geregelte Ausgangsspannung, um seine Sättigung zu ermöglichen.

Die Antwort besteht darin, eine weitere 8,5-V-Versorgung für Ihr Gerät 723 und eine niedrigere Spannungsversorgung für den externen Transistor zu verwenden. Anstatt mit einzelnen Transformatorwicklungen für ein Versorgungspaar zu arbeiten, wird die Versorgungsquelle für den IC 723 im Wesentlichen über ein Spitzengleichrichternetzwerk mit D1 / C1 extrahiert.

Aufgrund der Tatsache, dass der 723 nur einen winzigen Strom benötigt, kann C1 schnell auf im Wesentlichen die Spitzenspannung durch den Brückengleichrichter aufgeladen werden, 1,414X die Effektivspannung des Transformators abzüglich des Spannungsabfalls über dem Brückengleichrichter.

Die Transformatorspannungsspezifikation muss daher mindestens 7 V betragen, damit eine 8,5-V-Quelle an den IC 723 angeschlossen werden kann. Andererseits könnte durch geeignete Auswahl des Filterkondensators C2 die Welligkeit um die ungeregelte Netzversorgung implementiert werden ein Weg, dass die Spannung auf ungefähr 0,5 V höher als die geregelte Ausgangsspannung innerhalb der Welligkeitstäler abfällt.

Die an den externen Durchgangstransistor angelegte durchschnittliche Spannung kann folglich niedriger als 8,5 V sein, und die Wärmeableitung muss enorm minimiert werden.

Der C1-Wert ist abhängig von dem höchsten Basisstrom, den dieser 723 an den Serienausgangstransistor liefern muss. Als allgemeine Richtlinie gelten ca. 10 uF pro mA. Der Basisstrom könnte bestimmt werden, indem der höchste Ausgangsstrom durch die Transistorverstärkung oder das hFE dividiert wird. Eine geeignete Zahl für den Netzfilterkondensator C2 kann zwischen 1500 uF und 2200 uF pro Ampere Ausgangsstrom liegen.