Regulador de voltaje IC 723 - Funcionamiento, circuito de aplicación

En esta publicación aprenderemos las principales características eléctricas, especificaciones de pines, ficha de datos , y circuito de aplicación del IC 723.

El IC 723 es un IC regulador de voltaje de uso general, extremadamente versátil, que se puede utilizar para fabricar varios tipos de fuentes de alimentación reguladas, tales como:

• Regulador de voltaje positivo
• Regulador de voltaje negativo
• Regulador de conmutación
• Limitador de corriente de retorno

Principales características

• El voltaje mínimo que se puede lograr del circuito regulador IC 723 es de 2 V, y el máximo es de alrededor de 37 V.
• El voltaje pico que puede manejar el IC es de 50 V en forma de pulsos y 40 V es el límite máximo de voltaje continuo.
• La corriente de salida máxima de este IC es de 150 mA que se puede actualizar hasta 10 amperios a través de una integración de transistor de paso en serie externo.
• La disipación máxima tolerable de este IC 500 mW, por lo tanto, debe montarse en un disipador de calor adecuado para permitir un rendimiento óptimo del dispositivo.
• Al ser un regulador lineal, el IC 723 necesita un suministro de entrada que debe ser al menos 3 V más alto que el voltaje de salida deseado, y la diferencia máxima entre el voltaje de entrada y salida nunca debe exceder los 37 V.

ÍNDICES ABSOLUTOS MÁXIMOS

• Voltaje de pulso de V + a V- (50 ms) = 50 V
• Voltaje continuo de V + a V- = 40V
• Diferencial de voltaje de entrada-salida = 40 V
• Voltaje máximo de entrada del amplificador (cualquiera de las entradas) = ​​8,5 V
• Voltaje máximo de entrada del amplificador (diferencial) = 5 V
• Corriente de Vz 25 mA Corriente de VREF = 15 mA
• Lata de metal de disipación de energía interna = 800 mW
• CDIP = 900 mW
• PDIP = 660 mW
• Rango de temperatura de funcionamiento LM723 = -55 ° C a + 150 ° C
• Rango de temperatura de almacenamiento Lata de metal = -65 ° C a + 150 ° C P DI P -55 ° C a + 150 ° C
• Temperatura del cable (soldadura, 4 seg. Máx.) Paquete hermético = 300 ° C Plástico
• Paquete 260 ° C Tolerancia ESD = 1200 V (modelo de cuerpo humano, 1,5 k0 en serie con 100 pF)

Diagrama de bloques

Refiriéndonos al diagrama de bloques anterior del circuito interno del IC 723, podemos ver que el dispositivo está configurado internamente con un voltaje de referencia altamente estable a 7 V, creado a través de circuitos avanzados usando amplificador operacional, amplificador de búfer y etapas de limitación de corriente de transistor. .

También podemos visualizar que en lugar de crear una estabilización de retroalimentación conectando directamente el pin de entrada inversora del amplificador operacional con el pinout de salida del IC, el pin inversor está terminado con un pinout individual separado del IC.

Este pin inversor facilita la integración con el pin central de un potenciómetro externo, mientras que los otros pines externos del potenciómetro están vinculados con el pinout de salida del dispositivo y tierra respectivamente.

Cómo el potenciómetro ajusta el voltaje de salida

los potenciómetro luego se puede utilizar para establecer o ajustar con precisión el nivel de referencia interno del IC 723 y, por lo tanto, una salida estabilizada del IC de la siguiente manera:

• Bajar gradualmente el brazo central del control deslizante de la olla hacia el suelo interactúa con el pin de inversión del opamp para aumentar el voltaje de salida
• Si el control deslizante del potenciómetro se baja por su pista, en lugar de provocar una estabilización de la salida a un potencial idéntico al voltaje de referencia, la retroalimentación regula la entrada inversora del amplificador operacional al potencial desarrollado por el potenciómetro.
• Debido a un potencial reducido en los pines del potenciómetro, se solicita que la salida aumente a un potencial mayor para que permita que la entrada inversora se ajuste al nivel de voltaje adecuado correcto.
• Si el brazo del limpiaparabrisas del centro de la olla se mueve más hacia abajo, provoca una caída de voltaje proporcionalmente más alta, lo que hace que la salida suba aún más, lo que hace que el voltaje de salida del IC aumente.
• Para entender mejor el funcionamiento, imaginemos que el limpiaparabrisas central de la olla se mueve 2/3 de sección en la dirección inferior. Esto puede causar que un voltaje de retroalimentación al pin inversor del amplificador operacional interno sea solo 1/3 del voltaje de salida.
• Esto permite que la salida se estabilice y sea constante a un potencial 3 veces mayor que el voltaje de referencia y permite establecer un nivel de voltaje apropiado en la entrada inversora del amplificador operacional interno.
• Por lo tanto, este control de retroalimentación a través de un potenciómetro facilita al usuario obtener el voltaje de salida ajustable deseado, junto con un nivel muy alto y eficiente de estabilización de salida.

Calcular el voltaje de salida usando la fórmula

En caso de que la salida deba ser un voltaje estabilizado constante fijo, el potenciómetro podría reemplazarse con una red divisor de potencial utilizando resistencias R1 y R2 como se muestra a continuación:

La formula 7 (R1 + R2) / R2 voltios determina los voltajes de salida constantes deseados, donde la resistencia R1 está conectada entre la salida y la entrada inversora del amplificador operacional, mientras que la resistencia R2 está conectada entre la entrada inversora y la línea de alimentación negativa del dispositivo.

Esto implica que el voltaje de referencia está directamente asociado con la entrada no inversora del amplificador operacional interno IC 723.

El número 7 en la fórmula indica el valor de referencia y también el voltaje de salida mínimo que el IC puede entregar. Para obtener voltajes de salida fijos inferiores a 7 V, este número en la fórmula podría reemplazarse por el valor de voltaje mínimo deseado.

Sin embargo, este valor mínimo de voltaje de salida para IC 723 no puede ser menor a 2 V, por lo tanto, la fórmula para fijar 2 V en la salida será: 2 (R1 + R2) / R2

Comprensión de la función de límite de corriente en IC 723

El IC 723 permite al usuario obtener un control de corriente ajustable con precisión en la salida según el requisito de carga.

Se emplea una serie de resistencias calculadas discretamente para detectar y limitar la corriente a los niveles deseados.

La fórmula para calcular la resistencia limitadora de corriente es simple y se muestra a continuación:

Rsc = 0,66 / corriente máxima

Circuito de aplicación IC 723

El circuito de aplicación anterior que utiliza IC 723 demuestra un ejemplo práctico de un útil fuente de alimentación de banco que puede entregar un rango de voltaje de salida de 3,5 V a 20 voltios y una corriente de salida óptima de 1,5 amperios. Rangos de limitación de corriente conmutables de 3 pasos, accesibles a través de rangos de corriente de 15 mA., 150 mA. Y 1,5 A (aproximadamente).

Cómo funciona

El transformador T1 reduce la alimentación de entrada de CA a 20 voltios con una corriente máxima de 2 amperios. Un rectificador de onda completa construido con D1 a D4 y un condensador de filtro C1 convierte los 20 V RMS CA a 28 V CC.

Como se discutió anteriormente, para poder alcanzar el rango mínimo de 3.5 voltios en la salida es necesario asociar la fuente de referencia del IC en el pin 6 con el pin 5 no inversor del IC a través de un calculado divisor de potencial etapa.

Esto se implementa a través de la red creada por R1 y R2 que se seleccionan con valores idénticos. Debido a los valores idénticos del divisor R1 / R2, la referencia de 7 V en el pin 6 se divide por 2 para producir un rango de salida efectivo mínimo de 3,5 voltios.

La línea de alimentación positiva del puente rectificador está conectada al pin 12, Vcc del IC, y también con la entrada del amplificador de búfer pin12 del ICI a través del fusible FS1.

Dado que la especificación de manejo de potencia del IC por sí sola es bastante baja, no es adecuado para hacer una fuente de alimentación de banco directamente. Por esta razón, el pin 10 del terminal de salida del IC 723 se actualiza con un transistor seguidor emisor Tr1.

Esto permite que la salida de IC se actualice a una corriente mucho más alta dependiendo de la clasificación del transistor. Sin embargo, para garantizar que esta alta corriente ahora se controle según las necesidades de las especificaciones de carga de salida, se pasa a través de una etapa de limitador de corriente seleccionable que tiene 3 resistencias de detección de corriente conmutables.

ME1 es en realidad un medidor de mV que se usa como amperímetro. Mide la caída de voltaje en las resistencias de detección de corriente y la traduce a la cantidad de corriente consumida por la carga. R4 se puede utilizar para calibrar el rango de escala completa en el orden de 20 mA., 200 mA. Y 2A, según lo determinado por las resistencias limitadoras R5, R6, R7.

Esto permite una lectura más precisa y eficiente de la corriente en comparación con tener un único rango de escala completa de 0 a 2A.

VR1 y R3 se utilizan para lograr el voltaje de salida deseado, que podría variar continuamente de aproximadamente 3,5 voltios a 23 voltios.

Se recomienda utilizar resistencias de 1% para R1, R2 y R3 para garantizar una mayor precisión de la regulación de salida con errores y desviaciones mínimos.

C2 funciona como un condensador de compensación para la etapa del amplificador operacional de compensación incorporada del IC, para complementar la estabilidad mejorada de la salida.

ME2 está configurado como un voltímetro para leer los voltios de salida. La resistencia asociada R8 se utiliza para ajustar con precisión y establecer el rango de voltaje de escala completa del medidor a aproximadamente 25 voltios. Un medidor de 100 microamperios funciona muy bien para esto a través de una calibración de una división por voltio.

Lista de partes

Resistencias
R1 = 2.7k 1/4 vatio 2% o mejor
R2 = 2.7k 1/4 vatio 2% o mejor
R3 lk 1/4 vatio 2% o mejor
R4 = 10k preestablecido de 0,25 vatios
R5 = 0,47 ohmios 2 vatios 5%
R6 = 4,7 ohmios 1/4 vatio 5%
R7 = 47 ohmios 1/4 vatio 5%
R8 = 470k preestablecido de 0,25 vatios
VR1 = 4.7k o 5k lin. carbón
Condensadores
C1 = 4700 AF 50V
C2 = Disco de cerámica de 120 pF
Semiconductores
IC1 = 723C (14 pines DIL)
Tr1 = TIP33A
D1 a D4 = 1N5402 (4 unidades)
Transformador
T1 Red principal estándar, secundaria de 20 voltios y 2 amperios
Interruptores
S1 = D.P.S.T. red rotativa o tipo palanca
S2 = tipo rotativo unipolar de 3 vías capaz de conmutar
FS1 = 1,5 A 20 mm tipo de soplado rápido

Lámpara
Indicador de lámpara de neón neón con resistencia en serie integral
para uso en red de 240 V
Metros
MEI, ME2 100 µA. medidores de panel de bobina móvil (2 unidades)
Diverso
Gabinete, tomas de salida, veroboard, cable de alimentación, cable, 20 mm
portafusibles de montaje en chasis, soldadura, etc.

Ajuste automático de la iluminación de la luz ambiental

Este circuito ajustará automáticamente la iluminación de una lámpara incandescente con respecto a las condiciones de luz ambiental o de referencia disponibles. Esto puede ser ideal para las luces del panel de instrumentos, la iluminación del reloj del dormitorio y otros fines relacionados.

El circuito fue creado para lámparas de 6-24 V, la corriente total nunca debe exceder 1 amperio. El ajustador de luz ambiental funciona como se explica en los siguientes puntos.

LDR 1 escanea y detecta la luz ambiental. LDR 2 está conectado ópticamente a una lámpara incandescente. El circuito intenta equilibrarse tan pronto como los dos LDR 1 y LDR 2 detectan el mismo nivel de iluminación.

No obstante, el circuito debería inducir a la (s) lámpara (s) externa (s) a ser más brillantes que la intensidad de la luz ambiental. Debido a esta razón específica, L1 debe tener una corriente nominal más baja que L2, L3, etc. o, si no se sigue, se podría colocar una pequeña pantalla (una pequeña página de papel) entre la lámpara (L1) y el LDR dentro del opto. -acoplador.

La resistencia de 0,68 ohmios restringe la corriente de la lámpara, el condensador de 1 nF impide que el circuito entre en modo oscilante. El circuito debe ser alimentado por un mínimo de 8.5 voltios de voltaje más bajo que esto podría afectar el funcionamiento del IC LM723.

Recomendamos emplear un suministro que sea más alto que las especificaciones de voltaje de la lámpara en al menos 3 voltios. El zener (Z1) se selecciona para complementar el voltaje de la lámpara para lámparas de 6 V; el zener incorporado del IC se puede explotar conectando el terminal 9 del IC a tierra.

Reducción de la disipación en el circuito de suministro de energía IC 723

El IC 723 es un regulador de IC bastante utilizado. Por esta razón, el circuito a continuación, que está diseñado para minimizar la disipación de energía mientras el chip se aplica a través de un transistor externo, debería ser muy popular.

Según las hojas de datos de la empresa, la tensión de alimentación del IC 723 debe ser estrictamente de un mínimo de 8,5 V para garantizar el correcto funcionamiento de la referencia de 7,5 V incorporada en el chip y también del amplificador diferencial interno del IC.

Mientras se usa el chip 723 en un modo de alta corriente de bajo voltaje, a través de un transistor en serie externo que funciona a través de las líneas de suministro de energía existentes utilizadas por el IC 723, generalmente conduce a una disipación de calor anormal en el transistor externo en serie.

Como ilustración, en un suministro de 5 V, 2 A para TTL, aproximadamente 3,5 V bien podrían caer sobre el transistor externo y una asombrosa potencia de 7 vatios se desperdiciaría a través del calor en condiciones de corriente de carga completa.

Además, el condensador del filtro debe ser más grande de lo necesario para evitar que el suministro de voltaje del 723 caiga por debajo de 8,5 V dentro de los canales de ondulación. En realidad, se requiere que la tensión de alimentación al transistor externo sea apenas 0,5 V más alta que la tensión de salida regulada, para permitir su saturación.

La respuesta es hacer uso de otra fuente de 8.5 V para su dispositivo 723 y una fuente de voltaje más baja para el transistor externo. En lugar de trabajar con devanados de transformadores individuales para un par de suministros, la fuente de suministro al IC 723 se extrae básicamente a través de una red rectificadora de picos que comprende D1 / C1.

Debido al hecho de que el 723 requiere solo una pequeña corriente, C1 puede cargar rápidamente a esencialmente el voltaje pico a través del puente rectificador, 1.414 veces el voltaje RMS del transformador menos la caída de voltaje a través del puente rectificador.

Como resultado, la especificación de voltaje del transformador debe ser de un mínimo de 7 V para permitir una fuente de 8.5 V al IC 723. Por otro lado, mediante la selección adecuada del condensador de filtro C2, la ondulación alrededor del suministro no regulado de la red podría implementarse en una forma en que el voltaje cae a alrededor de 0.5 V más alto que el voltaje de salida regulado dentro de los valles de ondulación.

El voltaje promedio dado al transistor de paso externo puede, en consecuencia, ser inferior a 8.5 V y la disipación de calor se minimizará enormemente.

El valor de C1 depende de la corriente base más alta que este 723 tiene que suministrar al transistor de salida en serie. Como pauta general, permita alrededor de 10 uF por mA. La corriente base podría determinarse dividiendo la corriente de salida más alta por la ganancia del transistor o el hFE. Un número apropiado para el condensador de filtro de red C2 puede estar entre 1500 uF y 2200 uF por amperio de corriente de salida.