Regulador de Tensão IC 723 - Funcionando, Circuito de Aplicação

Neste post vamos aprender as principais características elétricas, especificações de pinagem, Ficha de dados e circuito de aplicação do IC 723.

O IC 723 é um regulador de tensão de uso geral extremamente versátil, que pode ser usado para fazer vários tipos de fontes de alimentação reguladas, como:

• Regulador de tensão positiva
• Regulador de Tensão Negativa
• Regulador de comutação
• Limitador de corrente dobrável

Principais características

• A tensão mínima que pode ser alcançada a partir do circuito regulador IC 723 é 2 V, e a máxima é cerca de 37 V.
• A tensão de pico que pode ser tratada pelo IC é de 50 V na forma pulsada e 40 V é o limite máximo de tensão contínua.
• A corrente de saída máxima deste IC é 150 mA, que pode ser atualizada para até 10 amperes por meio de uma integração externa de transistor de passagem em série.
• A dissipação máxima tolerável deste IC 500 mW, portanto, ele deve ser montado em um dissipador de calor adequado para permitir o desempenho ideal do dispositivo.
• Por ser um regulador linear, o IC 723 precisa de uma alimentação de entrada que deve ser pelo menos 3 V maior do que a tensão de saída desejada, e a diferença máxima entre a tensão de entrada e de saída nunca deve exceder 37 V.

CLASSIFICAÇÕES MÁXIMAS ABSOLUTAS

• Tensão de pulso de V + a V- (50 ms) = 50V
• Tensão contínua de V + a V- = 40V
• Diferencial de tensão de entrada-saída = 40V
• Tensão máxima de entrada do amplificador (qualquer entrada) = 8,5 V
• Tensão máxima de entrada do amplificador (diferencial) = 5V
• Corrente de Vz 25 mA Corrente de VREF = 15 mA
• Metal de dissipação de energia interna pode = 800 mW
• CDIP = 900 mW
• PDIP = 660 mW
• Faixa de temperatura operacional LM723 = -55 ° C a + 150 ° C
• Faixa de temperatura de armazenamento Metal pode = -65 ° C a + 150 ° C P DI P -55 ° C a + 150 ° C
• Temperatura do chumbo (soldagem, 4 seg. Máx.) Pacote hermético = 300 ° C Plástico
• Tolerância ESD do pacote 260 ° C = 1200V (modelo do corpo humano, 1,5 k0 em série com 100 pF)

Diagrama de bloco

Referindo-se ao diagrama de blocos acima do circuito interno do IC 723, podemos ver que o dispositivo está configurado internamente com uma tensão de referência altamente estável em 7 V, criada por meio de circuitos avançados usando amplificador operacional, amplificador de buffer e estágios de limitação de corrente do transistor .

Também podemos visualizar que, em vez de criar uma estabilização de feedback, conectando diretamente o pino de entrada inversora do amplificador operacional com a pinagem de saída do IC, o pino inversor é terminado com uma pinagem individual separada do IC.

Este pino invertido facilita a integração com o pino central de um potenciômetro externo, enquanto os outros pinos externos do potenciômetro estão ligados à pinagem de saída do dispositivo e terra, respectivamente.

Como o potenciômetro ajusta a tensão de saída

O potenciômetro pode então ser usado para definir ou ajustar com precisão o nível de referência interno do IC 723 e, portanto, uma saída estabilizada do IC da seguinte maneira:

• Abaixar gradualmente o braço central deslizante do potenciômetro em direção ao solo interage com o pino de inversão do opamp para aumentar a tensão de saída
• Se o controle deslizante do potenciômetro é abaixado em sua trilha, em vez de causar uma estabilização da saída em um potencial idêntico à tensão de referência, o feedback regula a entrada inversora do amplificador operacional no potencial desenvolvido pelo potenciômetro.
• Devido a um potencial diminuído nos pinos do potenciômetro, a saída é solicitada a aumentar para um potencial maior, de modo que permita que a entrada inversora se ajuste ao nível de tensão adequado correto.
• Se o braço do limpador do centro do potenciômetro for movido mais para baixo, causa uma queda de tensão proporcionalmente maior, o que faz com que a saída suba ainda mais, fazendo com que a tensão de saída do IC aumente.
• Para entender melhor o funcionamento, vamos imaginar que o limpador central da panela é movido 2/3 da seção na direção inferior. Isso pode fazer com que uma tensão de feedback para o pino de inversão do amplificador operacional interno seja apenas 1/3 da tensão de saída.
• Isso permite que a saída se torne estabilizada e constante em um potencial que é 3 vezes maior do que a tensão de referência e permite que um nível de tensão apropriado seja estabelecido na entrada inversora do amplificador operacional interno.
• Portanto, este controle de feedback por meio de um potenciômetro facilita ao usuário obter a tensão de saída ajustável pretendida, junto com um nível muito alto e eficiente de estabilização de saída.

Calculando a tensão de saída usando a fórmula

Caso a saída precise ser uma tensão estabilizada constante fixa, o potenciômetro pode ser substituído por uma rede divisora ​​de potencial usando resistores R1 e R2, conforme mostrado abaixo:

A fórmula 7 (R1 + R2) / R2 volts determina as tensões de saída constantes desejadas, onde o resistor R1 é conectado entre a saída e a entrada inversora do amplificador operacional, enquanto o resistor R2 é conectado entre a entrada inversora e a linha de alimentação negativa do dispositivo.

Isso implica que a tensão de referência está diretamente associada à entrada não inversora do amplificador operacional interno IC 723.

O número 7 na fórmula indica o valor de referência e também a tensão de saída mínima que o IC pode fornecer. Para obter tensões de saída fixas inferiores a 7 V, este número na fórmula pode ser substituído pelo valor de tensão mínimo desejado.

No entanto, este valor mínimo de tensão de saída para IC 723 não pode ser inferior a 2 V, portanto, a fórmula para fixar 2 V na saída será: 2 (R1 + R2) / R2

Compreendendo o Recurso de Limite de Corrente no IC 723

O IC 723 permite ao usuário obter um controle de corrente precisamente ajustável na saída, dependendo da necessidade de carga.

Uma série de resistores calculados discretamente são empregados para detectar e limitar a corrente aos níveis desejados.

A fórmula para calcular o resistor limitador de corrente é simples, e conforme abaixo:

Rsc = 0,66 / corrente máxima

Circuito de Aplicação IC 723

O circuito de aplicação acima usando IC 723 demonstra um exemplo prático de um útil fonte de alimentação de bancada que pode fornecer uma faixa de tensão de saída de 3,5 V a 20 volts e uma corrente de saída ideal de 1,5 amperes. Faixas comutáveis ​​de 3 etapas de limitação de corrente, acessíveis através de faixas de corrente de 15 mA., 150 mA. E 1,5A (aproximadamente).

Como funciona

A alimentação de entrada CA da rede elétrica é reduzida pelo transformador T1 para 20 volts com uma corrente máxima de 2 amperes. Um retificador de onda completa construído usando D1 a D4 e um capacitor de filtro C1 converte 20 V RMS CA em 28 V CC.

Conforme discutido anteriormente, para ser capaz de atingir a faixa mínima de 3,5 volts na saída, é necessário associar a fonte de referência do IC no pino 6 com o pino não inversor 5 do IC por meio de um cálculo divisor potencial etapa.

Isso é implementado por meio da rede criada por R1 e R2, que são selecionados com valores idênticos. Devido aos valores idênticos do divisor R1 / R2, a referência de 7 V no pino 6 é dividida por 2 para produzir uma faixa de saída efetiva mínima de 3,5 volts.

A linha de alimentação positiva do retificador de ponte é conectada ao pino 12, Vcc do IC, e também com a entrada do amplificador de buffer do pino 12 do ICI através do fusível FS1.

Visto que a especificação de manuseio de energia do IC sozinho é bastante baixa, ele não é adequado para fazer uma fonte de alimentação de bancada diretamente. Devido a esta razão, o pino 10 do terminal de saída do IC 723 é atualizado com um externo emissor seguidor transistor Tr1.

Isso permite que a saída do IC seja atualizada para uma corrente muito mais alta, dependendo da classificação do transistor. No entanto, para garantir que essa alta corrente seja agora controlada de acordo com as necessidades das especificações de carga de saída, ela é passada por um estágio limitador de corrente selecionável com 3 resistores de detecção de corrente selecionáveis.

ME1 é na verdade um medidor de mV que é usado como um amperímetro. Ele mede a queda de tensão nos resistores de detecção de corrente e a traduz na quantidade de corrente consumida pela carga. R4 pode ser usado para calibrar a faixa de fundo de escala na ordem de 20 mA., 200 mA. E 2A, conforme determinado pelos resistores R5, R6, R7 limitantes.

Isso permite uma leitura mais precisa e eficiente da corrente em comparação a ter uma única faixa de escala completa de 0 a 2A.

VR1 e R3 são usados ​​para atingir a tensão de saída desejada, que pode variar continuamente de aproximadamente 3,5 volts a 23 volts.

É aconselhável usar resistores de 1% para R1, R2 e R3 para garantir maior precisão da regulação de saída com erros e desvios mínimos.

C2 funciona como um capacitor de compensação para o estágio de amplificador operacional de compensação embutido do IC, para complementar a estabilidade aprimorada para a saída.

ME2 é configurado como um voltímetro para ler os volts de saída. O resistor R8 associado é usado para ajuste fino e configuração da faixa de tensão de escala completa do medidor para cerca de 25 volts. Um medidor de 100 micro amp funciona muito bem para isso por meio de uma calibração de uma divisão por volt.

Lista de Peças

Resistores
R1 = 2,7k 1/4 watt 2% ou melhor
R2 = 2,7k 1/4 watt 2% ou melhor
R3 lk 1/4 watt 2% ou melhor
R4 = 10k 0,25 watt predefinido
R5 = 0,47 ohms 2 watts 5%
R6 = 4,7 ohms 1/4 watt 5%
R7 = 47 ohms 1/4 watt 5%
R8 = 470k 0,25 watt predefinido
VR1 = 4,7k ou 5k lin. carbono
Capacitores
C1 = 4700 AF 50V
C2 = Disco de cerâmica 120 pF
Semicondutores
IC1 = 723C (14 pinos DIL)
Tr1 = TIP33A
D1 a D4 = 1N5402 (4 desligado)
Transformador
T1 padrão principal principal, 20 volts 2 amp secundário
Comuta
S1 = D.P.S.T. rede rotativa ou tipo de alternância
S2 = tipo rotativo de pólo único de 3 vias capaz de comutação
FS1 = 1.5A 20mm tipo golpe rápido

Luminária
Indicador de lâmpada neon neon com resistor de série integral
para uso em rede de 240 V
Metros
MEI, ME2 100 µA. medidores de painel de bobina móvel (2 desligados)
Diversos
Gabinete, soquetes de saída, veroboard, cabo de alimentação, fio, 20 mm
porta-fusíveis de montagem do chassi, solda etc.

Ajuste automático de iluminação ambiente

Este circuito ajustará automaticamente a iluminação de uma lâmpada incandescente em relação às condições de luz ambiente ou de referência disponíveis. Isso pode ser ideal para as luzes do painel de instrumentos, iluminação de relógios de quarto e finalidades relacionadas.

O circuito foi criado para lâmpadas de 6-24 V e a corrente geral nunca deve ultrapassar 1 ampere. O ajustador de luz ambiente funciona conforme explicado nos pontos a seguir.

O LDR 1 faz a varredura e detecta a luz ambiente. LDR 2 é conectado opticamente a uma lâmpada incandescente. O circuito tenta se equilibrar assim que os dois LDR 1 e LDR 2 detectam o mesmo nível de iluminação.

O circuito deve, no entanto, induzir a (s) lâmpada (s) externa (s) a ter um brilho maior do que a intensidade da luz ambiente. Devido a esta razão específica, L1 precisa ser classificado com corrente inferior a L2, L3 etc. ou, se isso não for seguido, uma pequena tela (pequena página de papel) pode ser posicionada entre a lâmpada (L1) e o LDR dentro do opto -acoplador.

O resistor de 0,68 ohm restringe a corrente da lâmpada, o capacitor de 1 nF inibe o circuito de entrar no modo de oscilação. O circuito deve ser alimentado por um mínimo de 8,5 volts de tensões mais baixas que isso possa afetar a operação do IC LM723.

Aconselhamos o emprego de uma alimentação superior às especificações de tensão da lâmpada em pelo menos 3 volts. O zener (Z1) é selecionado para complementar a tensão da lâmpada para lâmpadas de 6 V, o zener embutido do IC pode ser explorado conectando o terminal 9 do IC ao aterramento.

Reduzindo a dissipação no circuito de fonte de alimentação IC 723

O IC 723 é um regulador de IC bastante comumente usado. Por esta razão, o circuito abaixo, que é projetado para minimizar a dissipação de energia enquanto o chip é aplicado através de um transistor externo, deve ser muito popular.

Com base nas planilhas de dados da empresa, a tensão de alimentação do IC 723 deve ser estritamente no mínimo 8,5 V para garantir o funcionamento adequado da referência de 7,5 V embutida no chip e também do amplificador diferencial interno do IC.

Ao usar o chip 723 em um modo de baixa tensão e alta corrente, por meio de um transistor em série externo trabalhando através das linhas de fonte de alimentação existentes usadas pelo IC 723, geralmente leva à dissipação de calor anormal no transistor externo em série.

Como ilustração, em uma fonte de 5 V, 2 A para TTL, aproximadamente 3,5 V poderiam cair sobre o transistor externo e uma potência de 7 watts surpreendente seria desperdiçada por meio do calor em condições de corrente de carga total.

Além disso, o capacitor do filtro deve ser maior do que o necessário para impedir que a alimentação de tensão do 723 caia abaixo de 8,5 V dentro das depressões. Na verdade, a tensão de alimentação para o transistor externo deve ser dificilmente 0,5 V maior do que a tensão de saída regulada, para permitir sua saturação.

A resposta é fazer uso de outra fonte de 8,5 V para o seu dispositivo 723 e uma fonte de tensão mais baixa para o transistor externo. Em vez de trabalhar com enrolamentos de transformador individuais para um par de fontes, a fonte de alimentação para o IC 723 é basicamente extraída por meio de uma rede retificadora de pico composta por D1 / C1.

Devido ao fato de que o 723 requer apenas uma minúscula corrente C1 pode carregar rapidamente para essencialmente o pico de tensão através do retificador em ponte, 1,414X a tensão RMS do transformador menos a queda de tensão no retificador em ponte.

Como resultado, a especificação da tensão do transformador deve ser de no mínimo 7 V para permitir uma fonte de 8,5 V para o IC 723. Por outro lado, por meio da seleção apropriada do capacitor de filtro C2, a ondulação em torno da alimentação desregulada da rede pode ser implementada em de forma que a tensão cai para cerca de 0,5 V mais alta do que a tensão de saída regulada dentro das quedas de ondulação.

A tensão média fornecida ao transistor de passagem externa pode, conseqüentemente, ser inferior a 8,5 V e a dissipação de calor deve ser tremendamente minimizada.

O valor C1 depende da corrente base mais alta que este 723 tem para fornecer ao transistor de saída em série. Como orientação geral, permita cerca de 10 uF por mA. A corrente de base pode ser determinada dividindo a corrente de saída mais alta pelo ganho do transistor ou o hFE. Um número apropriado para o capacitor do filtro de rede C2 pode estar entre 1500 uF e 2200 uF por ampere de corrente de saída.