Régulateur de tension IC 723 - Fonctionnement, circuit d'application

Dans cet article, nous allons apprendre les principales caractéristiques électriques, les spécifications de brochage, Fiche de données , et circuit d'application de l'IC 723.

L'IC 723 est un circuit intégré de régulation de tension à usage général et extrêmement polyvalent, qui peut être utilisé pour fabriquer divers types d'alimentations régulées telles que:

• Régulateur de tension positive
• Régulateur de tension négative
• Régulateur de commutation
• Limiteur de courant de repli

Caractéristiques principales

• La tension minimale pouvant être obtenue à partir du circuit de régulation IC 723 est de 2 V et la tension maximale est d'environ 37 V.
• La tension de crête qui peut être gérée par le circuit intégré est de 50 V sous forme pulsée et 40 V est la limite de tension continue maximale.
• Le courant de sortie maximal de ce circuit intégré est de 150 mA et peut être mis à niveau jusqu'à 10 ampères grâce à une intégration de transistor passe-série externe.
• La dissipation maximale tolérable de cet IC 500 mW, il doit donc être monté sur un dissipateur thermique approprié afin de permettre des performances optimales de l'appareil.
• Étant un régulateur linéaire, l'IC 723 a besoin d'une alimentation d'entrée qui doit être au moins 3 V supérieure à la tension de sortie souhaitée, et la différence maximale entre la tension d'entrée et la tension de sortie ne doit jamais dépasser 37 V.

NOTATIONS MAXIMALES ABSOLUES

• Tension d'impulsion de V + à V- (50 ms) = 50V
• Tension continue de V + à V- = 40V
• Différentiel de tension d'entrée-sortie = 40 V
• Tension d'entrée maximale de l'amplificateur (l'une ou l'autre des entrées) = 8,5 V
• Tension d'entrée maximale de l'amplificateur (différentielle) = 5 V
• Courant de Vz 25 mA Courant de VREF = 15 mA
• Dissipation de puissance interne Boîte métallique = 800 mW
• CDIP = 900 mW
• PDIP = 660 mW
• Plage de température de fonctionnement LM723 = -55 ° C à + 150 ° C
• Plage de température de stockage Boîte métallique = -65 ° C à + 150 ° C P DI P -55 ° C à + 150 ° C
• Température du plomb (soudure, 4 s max.) Emballage hermétique = 300 ° C Plastique
• Colis 260 ° C Tolérance ESD = 1200 V (modèle corps humain, 1,5 k0 en série avec 100 pF)

Diagramme

En se référant au schéma de principe ci-dessus du circuit interne de l'IC 723, nous pouvons voir que le dispositif est configuré en interne avec une tension de référence très stable à 7 V, créée par des circuits avancés utilisant un amplificateur opérationnel, un amplificateur tampon et des étages de limitation de courant à transistor. .

Nous pouvons également visualiser qu'au lieu de créer une stabilisation de la rétroaction en connectant directement la broche d'entrée inverseuse de l'ampli opérationnel avec le brochage de sortie du CI, la broche inverseuse se termine plutôt par un brochage individuel séparé du CI.

Cette broche inverseuse facilite l'intégration avec la broche centrale d'un potentiomètre externe, tandis que les autres broches extérieures du pot sont reliées respectivement au brochage de sortie du dispositif et à la masse.

Comment le potentiomètre ajuste la tension de sortie

Le potentiomètre peut ensuite être utilisé pour régler ou ajuster avec précision le niveau de référence interne du CI 723, et donc une sortie stabilisée du CI de la manière suivante:

• Abaisser progressivement le bras central du curseur du pot vers la terre interagit avec la broche inverseuse de l'ampli-op pour augmenter la tension de sortie
• Si le curseur du potentiomètre est abaissé sur sa piste, au lieu de provoquer une stabilisation de la sortie à un potentiel identique à la tension de référence, la rétroaction régule l'entrée inverseuse de l'ampli opérationnel au potentiel développé par le potentiomètre.
• En raison d'un potentiel réduit sur les broches du potentiomètre, la sortie est invitée à augmenter à un potentiel plus grand afin de permettre à l'entrée inverseuse de s'ajuster au niveau de tension approprié correct.
• Si le bras d'essuie-glace central du pot est déplacé plus vers le bas, cela entraîne une chute de tension proportionnellement plus élevée, ce qui incite la sortie à monter encore plus haut, ce qui augmente la tension de sortie du circuit intégré.
• Pour mieux comprendre le fonctionnement, imaginons que l'essuie-glace central du pot soit déplacé de 2/3 de section dans la direction inférieure. Cela peut entraîner une tension de retour vers la broche inverseuse de l'ampli opérationnel interne à seulement 1/3 de la tension de sortie.
• Cela permet à la sortie de devenir stabilisée et constante à un potentiel 3 fois supérieur à la tension de référence et permet d'établir un niveau de tension approprié sur l'entrée inverseuse de l'ampli opérationnel interne.
• Par conséquent, cette commande de rétroaction par un potentiomètre facilite à l'utilisateur la tension de sortie réglable prévue, avec un niveau très élevé et efficace de stabilisation de sortie.

Calcul de la tension de sortie à l'aide de la formule

Dans le cas où la sortie doit être une tension stabilisée constante fixe, le pot peut être remplacé par un réseau de diviseur de potentiel utilisant des résistances R1 et R2 comme indiqué ci-dessous:

La formule 7 (R1 + R2) / R2 volts détermine les tensions de sortie constantes souhaitées, où la résistance R1 est connectée entre la sortie et l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel, tandis que la résistance R2 est câblée entre l'entrée inverseuse et la ligne d'alimentation négative du dispositif.

Cela implique que la tension de référence est directement associée à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel interne de l'IC 723.

Le chiffre 7 dans la formule indique la valeur de référence, ainsi que la tension de sortie minimale que le CI peut fournir. Pour obtenir des tensions de sortie fixes inférieures à 7 V, ce nombre dans la formule peut être remplacé par la valeur de tension minimale souhaitée.

Cependant, cette valeur de tension de sortie minimale pour IC 723 ne peut pas être inférieure à 2 V, donc la formule pour fixer 2 V à la sortie sera: 2 (R1 + R2) / R2

Comprendre la fonction de limite de courant dans IC 723

L'IC 723 permet à l'utilisateur d'obtenir un contrôle de courant ajustable avec précision à la sortie en fonction de l'exigence de charge.

Un réseau de résistances calculées discrètement est utilisé pour détecter et limiter le courant aux niveaux souhaités.

La formule de calcul de la résistance de limitation de courant est simple, et comme indiqué ci-dessous:

Rsc = 0,66 / courant maximum

Circuit d'application IC 723

Le circuit d'application ci-dessus utilisant IC 723 montre un exemple pratique d'un alimentation de banc qui peut fournir une plage de tension de sortie de 3,5 V à 20 volts, et un courant de sortie optimal de 1,5 ampères. Plages de limitation de courant commutables en 3 étapes, accessibles via les plages de courant de 15 mA, 150 mA et 1,5 A (environ).

Comment ça fonctionne

L'alimentation d'entrée CA du secteur est réduite par le transformateur T1 à 20 volts avec un courant maximum de 2 ampères. Un redresseur pleine onde construit en utilisant de D1 à D4, et un condensateur de filtrage C1 convertit le 20 V RMS AC en 28 V DC.

Comme indiqué précédemment, pour pouvoir atteindre la plage minimale de 3,5 volts en sortie, il est nécessaire d'associer la source de référence du circuit intégré à la broche 6 à la broche non inverseuse 5 du circuit intégré via un calcul diviseur de potentiel organiser.

Ceci est mis en œuvre via le réseau créé par R1 et R2 qui sont sélectionnés avec des valeurs identiques. En raison des valeurs identiques du diviseur R1 / R2, la référence 7 V sur la broche 6 est divisée par 2 pour produire une plage de sortie effective minimale de 3,5 volts.

La ligne d'alimentation positive du pont redresseur est reliée à la broche 12, Vcc du circuit intégré, et également à l'entrée d'amplificateur tampon de la broche 12 de l'ICI via le fusible FS1.

Étant donné que la spécification de gestion de la puissance du circuit intégré seul est assez faible, il ne convient pas pour la fabrication directe d'une alimentation de banc. Pour cette raison, la borne de sortie pin10 de l'IC 723 est mise à niveau avec un transistor émetteur suiveur Tr1.

Cela permet à la sortie IC d'être mise à niveau à un courant beaucoup plus élevé en fonction de la valeur nominale du transistor. Cependant, pour garantir que ce courant élevé est maintenant contrôlé selon les besoins des spécifications de charge de sortie, il est passé à travers un étage limiteur de courant sélectionnable ayant 3 résistances de détection de courant commutables.

ME1 est en fait un mètre mV qui est utilisé comme un ampèremètre. Il mesure la chute de tension à travers les résistances de détection de courant et la traduit en quantité de courant consommée par la charge. R4 peut être utilisé pour étalonner la plage de pleine échelle de l'ordre de 20 mA, 200 mA et 2 A, comme déterminé par les résistances de limitation R5, R6, R7.

Cela permet une lecture plus précise et efficace du courant par rapport à une seule plage pleine échelle de 0 à 2A.

VR1 et R3 sont utilisés pour obtenir la tension de sortie souhaitée, qui pourrait être modifiée en continu d'environ 3,5 volts à 23 volts.

Il est conseillé d'utiliser des résistances de 1% pour R1, R2 et R3 pour assurer une plus grande précision de la régulation de sortie avec un minimum d'erreurs et d'écarts.

C2 fonctionne comme un condensateur de compensation pour l'étage d'ampli op de compensation intégré du circuit intégré, pour compléter la stabilité améliorée de la sortie.

ME2 est configuré comme un voltmètre pour lire les volts de sortie. La résistance associée R8 est utilisée pour un réglage fin et pour régler la plage de tension à pleine échelle du compteur à environ 25 volts. Un compteur de 100 micro ampères fonctionne très bien pour cela grâce à un étalonnage d'une division par volt.

Liste des pièces

Résistances
R1 = 2,7k 1/4 watt 2% ou mieux
R2 = 2,7k 1/4 watt 2% ou mieux
R3 lk 1/4 watt 2% ou mieux
R4 = 10 k 0,25 watt préréglé
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 préréglé
VR1 = 4,7k ou 5k lin. carbone
Condensateurs
C1 = 4700 AF 50 V
C2 = Disque céramique 120 pF
Semi-conducteurs
IC1 = 723C (14 broches DIL)
Tr1 = TIP33A
D1 à D4 = 1N5402 (4 off)
Transformateur
T1 primaire secteur standard, secondaire 20 volts 2 ampères
Commutateurs
S1 = D.P.S.T. secteur rotatif ou type à bascule
S2 = type rotatif unipolaire à 3 voies capable de commuter
FS1 = 1,5 A 20 mm type à soufflage rapide

Lampe
Indicateur de lampe au néon néon ayant une résistance série intégrale
pour une utilisation sur secteur 240V
Mètres
MEI, ME2 100 µA. mètres de panneau de bobine mobile (2 off)
Divers
Armoire, prises de sortie, veroboard, cordon secteur, fil, 20 mm
porte-fusible de montage sur châssis, soudure, etc.

Réglage automatique de l'éclairage ambiant

Ce circuit ajustera automatiquement l'éclairage d'une lampe à incandescence en fonction des conditions d'éclairage ambiant ou de référence disponibles. Cela peut être idéal pour les lumières du tableau de bord, l'éclairage de l'horloge de la chambre et les objectifs connexes.

Le circuit a été créé pour des lampes 6-24 V, le courant global ne doit jamais dépasser 1 ampère. Le dispositif de réglage de la lumière ambiante fonctionne comme expliqué dans les points suivants.

LDR 1 scanne et détecte la lumière ambiante. Le LDR 2 est connecté optiquement à une lampe à incandescence. Le circuit tente de s'équilibrer dès que les deux LDR 1 et LDR 2 détectent le même niveau d'éclairement.

Le circuit doit néanmoins induire la ou les lampes externes à une luminosité plus élevée que l'intensité de la lumière ambiante. Pour cette raison spécifique, L1 doit avoir un courant nominal inférieur à L2, L3, etc.ou, si cela n'est pas suivi, un petit écran (petite page de papier) pourrait être positionné entre la lampe (L1) et le LDR à l'intérieur de l'opto -coupleur.

La résistance de 0,68 ohm limite le courant de la lampe, le condensateur 1 nF empêche le circuit de passer en mode oscillant. Le circuit doit être alimenté par un minimum de 8,5 volts de tension inférieure, car cela pourrait affecter le fonctionnement de l'IC LM723.

Nous vous conseillons d'utiliser une alimentation supérieure d'au moins 3 volts aux spécifications de tension de la lampe. Le zener (Z1) est sélectionné pour compléter la tension de lampe pour les lampes 6 V, le zener intégré du CI peut être exploité en connectant la borne 9 du CI à la masse.

Réduction de la dissipation dans le circuit d'alimentation IC 723

L'IC 723 est un régulateur IC assez couramment utilisé. Pour cette raison, le circuit ci-dessous, conçu pour minimiser la dissipation de puissance pendant que la puce est appliquée via un transistor externe, devrait être très populaire.

Sur la base des fiches techniques de l'entreprise, la tension d'alimentation de l'IC 723 doit être strictement d'un minimum de 8,5 V pour garantir le bon fonctionnement de la référence 7,5 V intégrée de la puce ainsi que de l'amplificateur différentiel interne de l'IC.

Lors de l'utilisation de la puce 723 dans un mode à courant élevé basse tension, à travers un transistor série externe fonctionnant à travers les lignes d'alimentation existantes utilisées par l'IC 723, conduit généralement à une dissipation thermique anormale sur le transistor externe série.

À titre d'illustration, dans une alimentation 5 V, 2 A pour TTL, environ 3,5 V pourraient bien être abandonnés sur le transistor externe et une puissance stupéfiante de 7 watts serait gaspillée par la chaleur dans des conditions de courant à pleine charge.

De plus, le condensateur de filtrage doit être plus grand que nécessaire pour empêcher l'alimentation 723 de chuter sous 8,5 V dans les creux d'ondulation. En fait, la tension d'alimentation du transistor externe doit être à peine 0,5 V plus élevée que la tension de sortie régulée, pour permettre sa saturation.

La réponse est d'utiliser une autre alimentation de 8,5 V pour votre appareil 723 et une alimentation en tension inférieure au transistor externe. Au lieu de travailler avec des enroulements de transformateur individuels pour une paire d'alimentations, la source d'alimentation de l'IC 723 est essentiellement extraite à travers un réseau redresseur de crête comprenant D1 / C1.

En raison du fait que le 723 ne nécessite qu'un petit courant, C1 peut rapidement se charger essentiellement à la tension de crête à travers le redresseur en pont, 1,414X la tension RMS du transformateur moins la chute de tension à travers le redresseur en pont.

La spécification de tension du transformateur doit donc être au minimum de 7 V pour permettre une source de 8,5 V à l'IC 723. D'autre part, grâce à une sélection appropriée du condensateur de filtrage C2, l'ondulation autour de l'alimentation non régulée du secteur pourrait être mise en œuvre dans de sorte que la tension chute à environ 0,5 V plus élevée que la tension de sortie régulée dans les creux d'ondulation.

La tension moyenne donnée au transistor de passage externe peut par conséquent être inférieure à 8,5 V et la dissipation thermique doit être considérablement minimisée.

La valeur C1 dépend du courant de base le plus élevé que ce 723 doit fournir au transistor de sortie série. En règle générale, autorisez environ 10 uF par mA. Le courant de base pourrait être déterminé en divisant le courant de sortie le plus élevé par le gain du transistor ou le hFE. Un nombre approprié pour le condensateur de filtre de réseau C2 peut être compris entre 1500 uF et 2200 uF par ampère de courant de sortie.