IC 723電圧レギュレータ–動作中、アプリケーション回路

この投稿では、主な電気的機能、ピン配置仕様、 データシート 、およびＩＣ ７２３の適用回路。

IC 723は、汎用の非常に用途の広い電圧レギュレータICであり、次のようなさまざまなタイプの安定化電源の製造に使用できます。

• 正電圧レギュレータ
• 負電圧レギュレータ
• スイッチングレギュレータ
• フォールドバック電流リミッター

主な特徴

• IC723レギュレータ回路から得られる最小電圧は2Vで、最大電圧は約37Vです。
• ICが処理できるピーク電圧はパルス形式で50V、最大連続電圧制限は40Vです。
• このICからの最大出力電流は150mAであり、外部直列パストランジスタの統合により最大10アンペアにアップグレードできます。
• このICの最大許容消費電力は500mWであるため、デバイスの最適なパフォーマンスを実現するには、適切なヒートシンクに取り付ける必要があります。
• リニアレギュレータであるIC723は、必要な出力電圧より少なくとも3 V高い入力電源を必要とし、入力電圧と出力電圧の最大差が37Vを超えないようにする必要があります。

絶対最大定格

• V +からV-へのパルス電圧（50 ms）= 50V
• V +からV-への連続電圧= 40V
• 入出力電圧差= 40V
• 最大アンプ入力電圧（いずれかの入力）= 8.5V
• 最大アンプ入力電圧（差動）= 5V
• Vzからの電流25mAVREFからの電流= 15 mA
• 内部消費電力金属缶= 800 mW
• CDIP = 900 mW
• PDIP = 660 mW
• 動作温度範囲LM723 = -55°C〜 + 150°C
• 保管温度範囲金属缶= -65°C〜 + 150°CPDI P-55°C〜 + 150°C
• リード温度（はんだ付け、最大4秒）ハーメチックパッケージ= 300°Cプラスチック
• パッケージ260°CESD許容値= 1200V（人体モデル、100pFと直列の1.5k0）

ブロック図

IC 723の内部回路の上記のブロック図を参照すると、デバイスは、オペアンプ、バッファアンプ、およびトランジスタ電流制限ステージを使用した高度な回路によって作成された、7Vの非常に安定した基準電圧で内部構成されていることがわかります。 。

また、オペアンプの反転入力ピンをICの出力ピン配列に直接接続してフィードバック安定化を作成する代わりに、反転ピンがICの個別のピン配列で終端されていることも視覚化できます。

この反転ピンは、外部ポテンショメータの中央ピンとの統合を容易にし、ポットの他の外側ピンは、それぞれデバイスの出力ピン配列とグランドにリンクされています。

ポテンショメータが出力電圧を調整する方法

ザ・ ポテンショメータ 次に、ＩＣ ７２３の内部基準レベルを正確に設定または調整するために使用することができ、したがって、以下の方法でＩＣからの安定した出力を得ることができる。

• ポットのスライダーセンターアームを徐々に地面に向かって下げると、オペアンプの反転ピンと相互作用して出力電圧が上がります。
• ポテンショメータのスライダーがその軌道を下って下がると、基準電圧と同じ電位で出力が安定する代わりに、フィードバックがポテンショメータによって生成された電位でオペアンプの反転入力を調整します。
• ポテンショメータピン間の電位が低下するため、出力はより高い電位に上昇するように促され、反転入力が正しい適切な電圧レベルに調整できるようになります。
• ポットセンターワイパーアームをさらに下に動かすと、それに比例して高い電圧降下が発生し、出力がさらに高くなり、ICからの出力電圧が高くなります。
• 動作をよりよく理解するために、ポットの中央のワイパーが下の方向に2/3セクション移動すると想像してみましょう。これにより、内部オペアンプの反転ピンへのフィードバック電圧が出力電圧のちょうど1/3になる可能性があります。
• これにより、基準電圧の3倍の電位で出力が安定して一定になり、内部オペアンプの反転入力に適切な電圧レベルを確立できます。
• したがって、ポテンショメータを介したこのフィードバック制御により、ユーザーは、非常に高く効率的なレベルの出力安定化とともに、目的の調整可能な出力電圧を得ることができます。

式を使用して出力電圧を計算する

出力を一定の安定した固定電圧にする必要がある場合は、以下に示すように、ポットをR1およびR2抵抗を使用した分圧器ネットワークに置き換えることができます。

式 7（R1 + R2）/ R2 ボルトは、抵抗R1がオペアンプの出力と反転入力の間に接続され、抵抗R2が反転入力とデバイスの負の電源ラインの間に配線されている場合に、必要な一定の出力電圧を決定します。

これは、基準電圧がIC723内部オペアンプの非反転入力に直接関連付けられていることを意味します。

式の数字の7は、基準値と、ICが供給できる最小出力電圧を示しています。 7 V未満の固定出力電圧を得るには、式のこの数値を目的の最小電圧値に置き換えることができます。

ただし、IC723のこの最小出力電圧値は2V未満にすることはできないため、出力に2Vを固定する式は次のようになります。 2（R1 + R2）/ R2

IC723の電流制限機能を理解する

IC 723を使用すると、負荷要件に応じて、出力で正確に調整可能な電流制御を行うことができます。

離散的に計算された抵抗のアレイは、電流を検出して目的のレベルに制限するために使用されます。

電流制限抵抗の計算式は単純で、次のようになります。

Rsc = 0.66 /最大電流

IC723アプリケーション回路

IC 723を使用した上記のアプリケーション回路は、有用な実用例を示しています。 ベンチ電源 3.5 V〜20ボルトの出力電圧範囲、および1.5アンペアの最適出力電流を供給できます。 15 mA、150 mA、および1.5Aの電流範囲（約）でアクセス可能な、3段階の切り替え可能な電流制限範囲。

使い方

主電源のAC入力電源は、変圧器T1によって最大電流2アンペアで20ボルトに降圧されます。 D1からD4を使用して構築された全波整流器と、フィルターコンデンサC1は、20 V RMSACを28VDCに変換します。

前に説明したように、出力で最小3.5ボルトの範囲を達成できるようにするには、計算によって、ピン6のICの基準ソースをICの非反転ピン5に関連付ける必要があります。 分圧器 ステージ。

これは、同じ値で選択されたR1とR2によって作成されたネットワークを介して実装されます。 R1 / R2分周器の値が同じであるため、ピン6の7 Vリファレンスが2で除算され、3.5ボルトの最小有効出力範囲が生成されます。

ブリッジ整流器からの正の電源ラインは、ICのピン12、Vccに接続されており、ヒューズFS1を介してICIのピン12バッファアンプ入力にも接続されています。

ICだけの電力処理仕様は非常に低いため、ベンチ電源を直接作るには適していません。このため、IC723の出力端子ピン10は外部にアップグレードされます。 エミッタフォロワトランジスタ Tr1。

これにより、トランジスタの定格に応じて、IC出力をはるかに高い電流にアップグレードできます。ただし、この大電流が出力負荷仕様のニーズに従って制御されるようにするために、3つの切り替え可能な電流検出抵抗を備えた選択可能な電流リミッタステージを通過します。

ME1は、実際には電流計のように使用されるmVメーターです。これは、電流検出抵抗の両端の電圧降下を測定し、それを負荷によって引き出される電流の量に変換します。 R4は、制限R5、R6、R7抵抗によって決定されるように、20 mA、200 mA、および2Aのオーダーのフルスケール範囲を校正するために使用できます。

これにより、0〜2Aの単一のフルスケール範囲を持つ場合と比較して、電流をより正確かつ効率的に読み取ることができます。

VR1とR3は、約3.5ボルトから23ボルトまで連続的に変化する可能性のある目的の出力電圧を達成するために使用されます。

エラーと偏差を最小限に抑えて出力レギュレーションの精度を高めるために、R1、R2、およびR3には1％の抵抗を使用することをお勧めします。

C2は、ICの内蔵補償オペアンプ段の補償コンデンサのように機能し、出力の安定性を高めます。

ME2は、出力電圧を読み取るための電圧計のように構成されています。関連する抵抗R8は、メーターのフルスケール電圧範囲を約25ボルトに微調整および設定するために使用されます。 100マイクロアンペアメーターは、ボルトあたり1目盛りの校正を通じて、これに最適です。

パーツリスト

抵抗器
R1 = 2.7k 1/4ワット2％以上
R2 = 2.7k 1/4ワット2％以上
R3 lk 1/4ワット2％以上
R4 = 10k0.25ワットプリセット
R5 = 0.47オーム2ワット5％
R6 = 4.7オーム1/4ワット5％
R7 = 47オーム1/4ワット5％
R8 = 470k0.25ワットプリセット
VR1 = 4.7kまたは5klin。炭素
コンデンサ
C1 = 4700 AF 50V
C2 = 120pFセラミックディスク
半導体
IC1 = 723C（14ピンDIL）
Tr1 = TIP33A
D1からD4 = 1N5402（4オフ）
変成器
T1標準メインプライマリ、20ボルト2アンペアセカンダリ
スイッチ
S1 = D.P.S.T.ロータリーメインまたはトグルタイプ
S2 =切り替え可能な3ウェイ単極回転式
FS1 = 1.5A20mmクイックブロータイプ

ランプ
ネオンランプインジケーター 直列抵抗を内蔵したネオン
240Vメインで使用するため
メートル
MEI、ME2 100 µA。可動コイルパネルメーター（2オフ）
その他
キャビネット、出力ソケット、ベロボード、電源コード、ワイヤー、20mm
シャーシ取り付けヒューズホルダー、はんだなど。

自動周囲光照明調整

この回路は、利用可能な周囲光または基準光の状態に応じて、白熱灯の照明を自動的に調整します。これは、計器盤の照明、寝室の時計の照明、および関連する目的に最適です。

この回路は6〜24 Vランプ用に作成されており、全体の電流が1アンペアを超えてはなりません。アンビエントライトアジャスターは、以下の点で説明されているように機能します。

LDR 1は、周囲光をスキャンして検出します。 LDR 2は、白熱灯に光学的に接続されています。回路は、2つのLDR1とLDR2が同じレベルの照明を検出するとすぐにバランスをとろうとします。

それにもかかわらず、回路は、外部ランプの明るさが周囲光の強度よりも高くなるように誘導する必要があります。この特定の理由により、L1はL2、L3などよりも低い電流で定格を設定する必要があります。これに従わない場合は、ランプ（L1）とオプト内のLDRの間に小さな画面（紙の小さなページ）を配置できます。 -カプラー。

0.68オームの抵抗はランプ電流を制限し、1nFのコンデンサは回路が発振モードになるのを防ぎます。回路には、ICLM723の動作に影響を与える可能性のある最低8.5ボルトの低電圧で電力を供給する必要があります。

ランプ電圧の仕様より少なくとも3ボルト高い電源を使用することをお勧めします。ツェナー（Z1）は、6 Vランプのランプ電圧を補完するように選択されています。ICの端子9をグランドに接続することにより、ICの内蔵ツェナーを利用できます。

IC723電源回路の消費を低減

IC 723は、非常に一般的に使用されているICレギュレータです。このため、チップが外部トランジスタを介して適用されている間の消費電力を最小限に抑えるように設計された以下の回路は、非常に人気があるはずです。

会社のデータシートに基づくと、IC723への供給電圧はチップの内蔵7.5VリファレンスとICの内部差動アンプの適切な機能を保証するために厳密に最低8.5Vでなければなりません。

チップ７２３を低電圧大電流モードで使用している間、ＩＣ７２３によって使用される既存の電源ラインを介して動作する外部直列トランジスタを介して、通常、直列外部トランジスタで異常な熱放散を引き起こす。

例として、5 Vでは、約3.5VのTTLの2A電源を外部トランジスタに落とすことができ、全負荷電流条件での熱によって驚異的な7ワットの電力が浪費されます。

さらに、フィルタコンデンサは、723電圧源がリップルトラフ内で8.5V未満に低下するのを防ぐために必要な大きさよりも大きくする必要があります。実際、外部トランジスタへの供給電圧は、その飽和を可能にするために、安定化された出力電圧よりも0.5V高くする必要はほとんどありません。

答えは、デバイス723に別の8.5 V電源を使用し、外部トランジスタに低電圧電源を使用することです。一対の電源の個々の変圧器巻線を使用する代わりに、IC 723への電源は、基本的にD1 / C1で構成されるピーク整流器ネットワークを介して抽出されます。

723に必要な電流はごくわずかであるため、C1はブリッジ整流器を介して本質的にピーク電圧まで急速に充電できます。

結果として、IC723に8.5Vの電源を供給できるようにするには、変圧器の電圧仕様を7 V以上にする必要があります。一方、フィルターコンデンサC2を適切に選択することにより、主電源の調整されていない電源の周りのリップルを実装できます。電圧がリップルトラフ内の安定化出力電圧よりも約0.5V高くなる方法。

その結果、外部パストランジスタに与えられる平均電圧は8.5 Vより低くなる可能性があり、熱放散は大幅に最小限に抑えられます。

C1値は、この723が直列出力トランジスタに供給しなければならない最大ベース電流に依存します。一般的なガイドラインとして、mAあたり約10uFを許可します。ベース電流は、最大出力電流をトランジスタゲインまたはhFEで除算することによって決定できます。メインフィルタコンデンサC2の適切な数は、出力電流1アンペアあたり1500 uF〜2200uFです。