ויסות מתח IC 723 - מעגל עבודה, יישום

בפוסט זה נלמד את התכונות החשמליות העיקריות, מפרטי pinout, טופס מידע ומעגל יישום של IC 723.

IC 723 הוא ייעול מתח IC רב-תכליתי למטרות כלליות, שיכול לשמש לייצור סוגים שונים של ספקי כוח מוסדרים כגון:

• ווסת מתח חיובי
• ווסת מתח שלילי
• מווסת מיתוג
• מגביל זרם מתקפל

תכונות עיקריות

• המתח המינימלי שניתן להשיג ממעגל הרגולטור IC 723 הוא 2 וולט, והמקסימום הוא סביב 37 וולט.
• מתח השיא שניתן לטפל בו באמצעות ה- IC הוא 50 וולט בצורה פועמת, ו 40 וולט הוא מגבלת המתח הרציף המרבי.
• זרם היציאה המרבי מ- IC זה הוא 150 מיליאמפר אשר ניתן לשדרג ל -10 אמפר גבוהים באמצעות שילוב טרנזיסטורי של סדרה חיצונית.
• פיזור מקסימלי נסבל של IC 500 mW זה ולכן יש להתקין אותו על גוף קירור מתאים על מנת לאפשר ביצועים מיטביים מהמכשיר.
• בהיותו מווסת ליניארי, ה- IC 723 זקוק לאספקת כניסה שצריכה להיות גבוהה לפחות ב -3 וולט ממתח היציאה הרצוי, וההפרש המרבי בין הכניסה למתח היציאה לעולם לא אמור לעלות על 37 וולט.

דירוג מרבי מוחלט

• מתח דופק מ- V + ל- V- (50 ms) = 50V
• מתח רציף מ- V + ל- V- = 40V
• דיפרנציאל מתח כניסה-יציאה = 40V
• מתח כניסה מרבי של מגבר (כניסת כניסה) = 8.5V
• מתח כניסה מרבי של מגבר (דיפרנציאל) = 5 וולט
• זרם מ- Vz 25 mA זרם מ- VREF = 15 mA
• פיזור כוח פנימי מתכת יכול = 800 mW
• CDIP = 900 מגוואט
• PDIP = 660 mW
• טווח טמפרטורות פעולה LM723 = -55 ° C עד + 150 ° C
• טווח טמפרטורת אחסון יכול מתכת = -65 ° C עד + 150 ° C P DI P -55 ° C עד + 150 ° C
• טמפרטורת עופרת (הלחמה, מקסימום 4 שניות) חבילה הרמטית = 300 מעלות צלזיוס פלסטיק
• חבילה 260 ° C ESD סובלנות = 1200V (דגם גוף האדם, 1.5 k0 בסדרה עם 100 pF)

תרשים בלוקים

בהתייחס לדיאגרמת החסימה שלמעגלים הפנימיים של IC 723 אנו יכולים לראות שהמכשיר מוגדר באופן פנימי עם מתח ייחוס יציב ביותר ב- 7 וולט, שנוצר באמצעות מעגלים מתקדמים באמצעות מגבר אופ, מגבר חיץ ושלבי הגבלת זרם הטרנזיסטור. .

אנו יכולים גם לדמיין שבמקום ליצור ייצוב משוב על ידי חיבור ישיר של סיכת הקלט ההפוכה של מגבר ה- OP עם פינוי הפלט של ה- IC, הסיכה ההפוכה נסתיימת למדי באמצעות pinout נפרד של ה- IC.

סיכה הפוכה זו מאפשרת אינטגרציה עם הסיכה המרכזית של פוטנציומטר חיצוני, ואילו הסיכות החיצוניות האחרות של הסיר מקושרות עם פינוי פלט של המכשיר והאדמה בהתאמה.

כיצד פוטנציומטר מכוון את מתח היציאה

ה פוטנציומטר לאחר מכן ניתן להשתמש בה לקביעת מדויק או להתאמת רמת הייחוס הפנימית של IC 723, ולכן פלט מיוצב מה- IC באופן הבא:

• הנמכה הדרגתית של זרוע מרכז המחוון של הסיר לכיוון הקרקע פועלת עם הסיכה ההפוכה של האופמפ כדי להעלות את מתח המוצא.
• אם המחליק של הפוטנציומטר מונמך במסלולו, במקום לגרום לייצוב של הפלט בפוטנציאל זהה למתח הייחוס, המשוב מווסת את הכניסה ההפוכה של מגבר ה- OP בפוטנציאל שפותח על ידי הפוטנציומטר.
• בגלל פוטנציאל מופחת על פני הפינים של הפוטנציומטר, הפלט מתבקש להגדיל לפוטנציאל גדול יותר, כך שהוא מאפשר לכניסה ההפוכה להסתגל ברמת המתח המתאימה.
• אם זרוע המגב המרכזית של הסיר מועברת יותר למטה, גורמת לירידת מתח גבוהה יותר באופן יחסי, מה שמניע את התפוקה לטפס עוד יותר, מה שגורם למתח היציאה מה- IC להיות גבוה יותר.
• כדי להבין את העבודה טוב יותר, בואו נדמיין, המגב המרכזי של הסיר מועבר לחלק 2/3 בכיוון התחתון. זה עלול לגרום למתח משוב לסיכה ההפוכה של מגבר ההפעלה הפנימי להיות רק 1/3 ממתח היציאה.
• זה מאפשר לפלט להיות מיוצב וקבוע בפוטנציאל הגבוה פי 3 ממתח הייחוס ומאפשר לקבוע רמת מתח מתאימה לכניסה ההפוכה של מגבר ההפעלה הפנימי.
• לכן בקרת משוב זו באמצעות פוטנציומטר מאפשרת למשתמש להשיג את מתח המוצא המתכוונן המיועד, יחד עם רמת ייצוב יציאה גבוהה ויעילה מאוד.

חישוב מתח היציאה באמצעות פורמולה

במקרה שהפלט צריך להיות מתח קבוע מיוצב קבוע, ניתן להחליף את הסיר ברשת מחיצה פוטנציאלית באמצעות נגדי R1 ו- R2 כמוצג להלן:

הנוסחה 7 (R1 + R2) / R2 וולט קובע את מתחי היציאה הקבועים הרצויים, כאשר הנגד R1 מחובר בין הפלט לקלט ההפוך של המגבר התפעולי, בעוד שהנגד R2 מחובר בין הקלט ההפוך לקו האספקה ​​השלילי של המכשיר.

זה מרמז כי מתח הייחוס משויך ישירות לקלט הלא-הפוך של מגבר ה- OP 723 הפנימי.

המספר 7 בנוסחה מציין את ערך הייחוס, וגם מתח יציאה מינימלי שה- IC יכול לספק. לקבלת מתח יציאה קבוע נמוך מ- 7 וולט, ניתן להחליף מספר זה בנוסחה בערך המתח המינימלי הרצוי.

עם זאת, ערך מתח המוצא המינימלי הזה עבור IC 723 אינו יכול להיות פחות מ -2 וולט, ולכן הנוסחה לתיקון 2 וולט ביציאה תהיה: 2 (R1 + R2) / R2

הבנת תכונת המגבלה הנוכחית ב- IC 723

IC 723 מאפשר למשתמש לקבל בקרת זרם מתכווננת במוצא בהתאם לדרישת העומס.

מערך נגדים מחושב באופן דיסקרטי משמש לחישה והגבלת הזרם לרמות הרצויות.

הנוסחה לחישוב הנגד המגביל הנוכחי היא פשוטה וכמתואר להלן:

Rsc = 0.66 / זרם מרבי

מעגל יישום IC 723

מעגל היישום לעיל המשתמש ב- IC 723 מדגים דוגמה מעשית למועיל אספקת חשמל לספסל אשר יכול לספק טווח מתח יציאה בין 3.5 וולט ל -20 וולט, וזרם יציאה אופטימלי של 1.5 אמפר. 3 טווחים הניתנים להחלפה של הגבלת זרם, נגישים לטווחי זרם של 15 mA, 150 mA ו- 1.5A (בערך).

איך זה עובד

ספק הכניסה לרשת החשמל מופעל על ידי השנאי T1 ל -20 וולט עם זרם מקסימלי של 2 אמפר. מיישר גל מלא שנבנה באמצעות D1 ל- D4, וקבל סינון C1 ממיר את ה- 20 V RMS AC ל- 28 V DC.

כפי שנדון קודם לכן, כדי להיות מסוגל להשיג את טווח ה -3.5 וולט מינימלי ביציאה יש צורך לשייך את מקור הייחוס של ה- IC בסיכה 6 לסיכה הלא-הפיכה 5 של ה- IC באמצעות מחושב מחלק פוטנציאלי שלב.

זה מיושם באמצעות הרשת שנוצרה על ידי R1 ו- R2 אשר נבחרים עם ערכים זהים. בשל הערכים הזהים של מחלק R1 / R2, הפניה 7 V בסיכה 6 מחולקת ב -2 כדי לייצר טווח יציאה יעיל מינימלי של 3.5 וולט.

קו האספקה ​​החיובי ממיישר הגשר מחובר לסיכה 12, Vcc של ה- IC, וגם עם קלט מגבר החיץ pin12 של ה- ICI דרך נתיך FS1.

מכיוון שמפרט הטיפול בכוח של ה- IC לבדו נמוך למדי, הוא אינו מתאים להכנת אספקת חשמל ספסל ישירות. מסיבה זו שדרוג מסוף הפלט פינ 10 של IC 723 משודרג באמצעות חיצוני טרנזיסטור חסיד פולט Tr1.

זה מאפשר לשדרג את פלט ה- IC לזרם גבוה בהרבה בהתאם לדירוג הטרנזיסטור. עם זאת, בכדי להבטיח כי זרם גבוה זה נשלט כעת בהתאם לצרכים של מפרט עומס הפלט, הוא מועבר דרך שלב מגביל זרם לבחירה בעל 3 נגדי חישוב זרם הניתנים להחלפה.

ME1 הוא למעשה מד mV המשמש כמו מד זרם. הוא מודד את ירידת המתח על פני נגדי החישה הנוכחיים ומתרגם אותו לכמות הזרם הנמשכת על ידי העומס. ניתן להשתמש ב- R4 לכיול טווח המידה המלא בסדר גודל של 20 mA, 200 mA ו- 2A, כפי שנקבע על ידי נגדי R5, R6, R7 המגבילים.

זה מאפשר קריאה מדויקת ויעילה יותר של הזרם בהשוואה לטווח בקנה מידה מלא יחיד של 0 עד 2A.

VR1 ו- R3 משמשים להשגת מתח המוצא הרצוי, אשר יכול להיות שונה ברציפות מכ- 3.5 וולט ל -23 וולט.

מומלץ להשתמש בנגדים של 1% עבור R1, R2 ו- R3 כדי להבטיח דיוק גבוה יותר של ויסות הפלט עם מינימום שגיאות וסטיות.

C2 עובד כמו קבל פיצוי לשלב המגבר המפנה המובנה של ה- IC, להשלמת יציבות משופרת ליציאה.

ME2 מוגדר כמו מד מתח לקריאת וולט היציאה. הנגד המשויך R8 משמש לכוונון עדין ולהגדרת טווח המתח בקנה מידה מלא של המונה לכ- 25 וולט. מטר מיקרו אמפר של 100 עובד מצוין בשביל זה באמצעות כיול של חלוקה אחת למתח.

רשימת חלקים

נגדים
R1 = 2.7k 1/4 וואט 2% ומעלה
R2 = 2.7k 1/4 וואט 2% ומעלה
R3 ליטר 1/4 וואט 2% ומעלה
R4 = 10k 0.25 וואט קבוע מראש
R5 = 0.47 אוהם 2 וואט 5%
R6 = 4.7 אוהם 1/4 וואט 5%
R7 = 47 אוהם 1/4 וואט 5%
R8 = 470k 0.25 וואט קבוע מראש
VR1 = 4.7k או 5k lin. פַּחמָן
קבלים
C1 = 4700 AF 50V
C2 = 120 pF קרמיקה דיסק
מוליכים למחצה
IC1 = 723C (14 פינים DIL)
Tr1 = TIP33A
D1 עד D4 = 1N5402 (4 כבוי)
שַׁנַאי
T1 רגיל ראשי, 20 וולט 2 אמפר משני
מתגים
S1 = D.P.S.T. רשת חשמל או סיבוב
S2 = סוג 3 סיבובי בעל 3 כיוונים המסוגל לעבור
FS1 = 1.5A 20 מ'מ סוג מכה מהיר

מנורה
מחוון מנורת ניאון ניאון בעל נגדי סדרה אינטגרליים
לשימוש ברשת חשמל 240V
מטר
MEI, ME2 100 µA. הזזת לוח לוח סלילים (2 כבוי)
שונות
ארון, שקעי יציאה, veroboard, כבל חשמל, חוט, 20 מ'מ
בעל נתיך הרכבה לשלדה, הלחמה וכו '.

התאמה אוטומטית של תאורת אור הסביבה

מעגל זה יתאים באופן אוטומטי את התאורה של מנורת ליבון ביחס לתנאי הסביבה או אור הייחוס הזמינים. זה יכול להיות אידיאלי עבור אורות לוח המכשירים, תאורת שעון לחדר שינה ומטרות נלוות.

המעגל נוצר עבור מנורות 6-24 וולט, הזרם הכולל לעולם לא אמור לעבור מעבר למגבר אחד. מכוון האור הסביבתי עובד כמוסבר בנקודות הבאות.

LDR 1 סורק ומגלה את האור הסביבתי. LDR 2 מחובר אופטית למנורת ליבון. המעגל מנסה לאזן ברגע ששני ה- LDR 1 ו- LDR 2 מזהים את רמת התאורה הזהה.

המעגל צריך, בכל זאת, לגרום למנורה החיצונית להיות בהירות גבוהה יותר מעוצמת האור הסביבתי. בגלל הסיבה הספציפית הזו L1 צריך להיות מדורג עם זרם נמוך יותר מ- L2, L3 וכו ', או אם לא מקפידים על כך, יכול להיות ממוקם מסך קטן (דף נייר קטן) בין המנורה (L1) לבין ה- LDR בתוך האופטו. מצמד.

הנגד 0.68 אוהם מגביל את זרם המנורה שקבל 1 nF מונע את המעגל לעבור למצב תנודה. המעגל צריך להיות מופעל על ידי מתח מינימלי של 8.5 וולט נמוך יותר, דבר שעלול להשפיע על פעולת ה- IC LM723.

אנו ממליצים להשתמש באספקה ​​גבוהה מ- 3 וולט לפחות ממפרט מתח המנורה. הזנר (Z1) נבחר כדי להשלים את מתח המנורה עבור 6 מנורות V ניתן לנצל את הזנר המובנה של ה- IC על ידי חיבור מסוף 9 של ה- IC לקרקע.

צמצום פיזור במעגל אספקת החשמל IC 723

IC 723 הוא רגולטור IC נפוץ למדי. מסיבה זו המעגל הבא, שנועד למזער את פיזור הכוח בזמן שהשבב מוחל באמצעות טרנזיסטור חיצוני, אמור להיות פופולרי באמת.

בהתבסס על גליונות הנתונים של החברה, מתח האספקה ​​ל- IC 723 חייב להיות מינימום של 8.5 וולט כדי להבטיח תפקוד תקין של הפניה המובנית של 7.5 V של השבב וגם מגבר ההפרש הפנימי של ה- IC.

בעת שימוש בשבב 723 במצב זרם גבוה במתח נמוך, דרך טרנזיסטור סדרתי חיצוני העובד דרך קווי אספקת החשמל הקיימים המשמשים את IC 723, מוביל בדרך כלל לפיזור חום לא תקין בטרנזיסטור החיצוני של הסדרה.

לשם המחשה, בהספק של 5 וולט, 2 אספקה ​​ל- TTL, ניתן בהחלט להפיל על הטרנזיסטור החיצוני והספק מדהים של 7 וואט יתבזבז באמצעות חום בתנאי זרם עומס מלא.

בנוסף, קבל המסנן צריך להיות גדול מהנדרש בכדי למנוע את אספקת המתח 723 לרדת מתחת ל 8.5 וולט בתוך שוקות האדווה. למעשה מתח האספקה ​​לטרנזיסטור החיצוני נדרש להיות בקושי 0.5 וולט ממתח היציאה המוסדר, כדי לאפשר את הרוויה שלו.

התשובה היא להשתמש באספקת 8.5 וולט נוספת למכשיר 723 שלך ובספק מתח נמוך יותר לטרנזיסטור החיצוני. במקום לעבוד עם פיתולי שנאים בודדים עבור זוג האספקה, מקור האספקה ​​ל- IC 723 מופק בעיקרו דרך רשת מיישר שיא הכוללת D1 / C1.

בשל העובדה כי 723 דורש זרם זעיר בלבד C1 יכול לטעון במהירות למעשה את שיא המתח דרך מיישר הגשר, 1.414X מתח ה- RMS של השנאי פחות ירידת המתח על פני מיישר הגשר.

מפרט מתח השנאי כתוצאה מכך צריך להיות מינימום של 7 וולט כדי לאפשר מקור 8.5 וולט ל- IC 723. מצד שני, באמצעות בחירה מתאימה של קבלים המסננים C2, ניתן ליישם את האדווה סביב אספקת החשמל הלא מוסדרת דרך שהמתח יורד לכ- 0.5 V גבוה יותר ממתח היציאה המווסת בתוך שוקת האדווה.

המתח הממוצע הניתן לטרנזיסטור המעבר החיצוני עשוי כתוצאה מכך להיות נמוך מ- 8.5 וולט ופיזור החום ימוזער מאוד.

ערך C1 תלוי בזרם הבסיס הגבוה ביותר שעל 723 זה למקור לטרנזיסטור פלט הסדרה. כהנחיה כללית אפשר סביב 10 uF לממ. ניתן לקבוע את זרם הבסיס על ידי חלוקת זרם המוצא הגבוה ביותר על ידי רווח הטרנזיסטור או ה- hFE. מספר מתאים לקבל המסנן הראשי C2 עשוי להיות בין 1500 uF ל 2200 uF למגבר זרם היציאה.