Stabilizatoare de tensiune integrate cu LM723

Stabilizatoare de tensiune integrate cu LM723

Scopul lucrarii

Se studiaza functionarea si se determina performantele stabilizatoarelor de tensiune realizate cu circuitul integrat bA723.

2. Consideratii teoretice

Functionarea circuitelor si aparatelor electronice necesita o alimentare cu tensiune continua. Aceasta se obtine in mod obisnuit de la baterii sau de la reteaua de curent alternativ, prin redresare si filtrare.

Pentru a garanta buna functionare a unei scheme sau a unui aparat electronic este necesar ca tensiunea de alimentare sa fie constanta. Aceasta cerinta este realizata folosind stabilizatoarele de tensiune.

Stabilizatoarele de tensiune sunt circuite electronice de tip cuadripol, fig.9.1.a, care se conecteaza intre sursa de alimentare si consumator, avand rolul de a mentine constanta tensiunea de iesire, fig.9.1.b, in raport cu variatiile tensiunii sursei, ale rezistentei de sarcina, ale temperaturii ambiante sau ale altor factori perturbatori.

De regula stabilizatoarele electronice de tensiune se protejeaza in cazul scurtcircuitarii iesirii sau cresterii consumului peste posibilitatile de lucru (suprasarcina).

Protectia la suprasarcina actioneaza mai lent si se poate realiza prin sigurante fuzibile normale.

Protectia la scurtcircuit trebuie sa actioneze pentru a evita distrugerea componentelor stabilizatorului.

Caracteristica statica de iesire a stabilizatorului cu protectie prin limitarea curentului de scurtcircuit si a celui cu protectie prin intoarcerea caracteristicii sunt date in figura 9.2:

Figura 9.2

Pentru aprecierea performantelor unui stabilizator de tensiune se definesc urmatoarele marimi caracteristice:

factorul de stabilizare in tensiune:

determinat din caracteristica de transfer , fig.9.3:

Figura 9.3

rezistenta de iesire (interna) :

Pentru studiul performantelor stabilizatoarelor de tensiune, in cadrul lucrarii s-au ales scheme realizate cu circuitul integrat bA723.

El furnizeaza la iesire un curent de sarcina mic (max. 150mA), dar datorita accesului la mai multe intrari exista posibilitatea extinderii domeniului de curenti la iesire, deci posibilitatea realizarii mai multor variante de stabilizator.

Deoarece stabilizatoarele integrate de tensiune opereaza pe principiul reactiei, in cadrul lucrarii se vor studia urmatoarele scheme realizate cu regulatorul integrat bA723:

a)          stabilizator cu V₀>V_ref, fig. 9.4, avand caracteristica de iesire V₀=f(I₀), cea din figura 9.2.a.

Potentiometrul se foloseste la ajustarea tensiuni de iesire in jurul unei anumite valori.

Figura 9.4

Rezistenta de sarcina este de fapt potentiometrul, cu ajutorul caruia se obtin diferite valori pentru sarcina.

Tensiunea de iesire se calculeaza cu relatia:

,

iar curentul cu relatia:

b)         stabilizator cu , fig. 9.5, avand caracteristica de iesire , ca cea din figura 9.2.b.

Figura 9.5

Rezistenta de sarcina este identica cu cea din    schema de la punctul a)

Curentul de sarcina maxim se calculeaza cu relatia:

,

iar curentul de scurtcircuit, punand conditia , se obtine cu relatia:

Tensiunea de iesire se calculeaza ce relatia:

3. Desfasurarea lucrarii

3.1 Pentru efectuarea lucrarii, in afara de platforma tip, ce contine piesele plantate, se folosesc urmatoarele aparate:

voltmetru electronic de cc (analogic sau digital);

sursa de cc reglabila;

miliampermetru de cc (analogic sau digital).

Figura 9.6

3.2. Pe platforma tip macheta se identifica montajul din figura 9.6.

3.3. Se realizeaza circuitul din fig.9.4 pe platforma tip macheta, efectuand legaturile intre bornel 10 si 2. Se alimenteaza montajul intre bornele 1 si 7 de la o sursa de tensiune continua reglabila.

Intre bornele 1 si 7, respectiv 9 si 7 se monteaza doua voltmetre de curent continuu, iar intre bornele 8 si 9 se monteaza un miliampermetru de current continuu.

3.3.1. Se regleaza potentiometrul la mijloc. Se variaza tensiunea , de alimentare, intre 0 si 24.

Potentiometrul se roteste spre dreapta astfel incat cursorul sa ajunga in capatuln dinspre rezistenta(X=0).

Se masoara tensiunile , corespunzatoare bornelor 9, 6, 2, 3, 5 si 4, completandu-se tabelul 9.1.

Tabelul 9.1

3.3.2. Potentiometrul se roteste spre stanga si astfel cursorul va ajunge in capatul opus dinspre rezistenta. Se procedeaza in continuare similar ca la punctul 3.3.1, completandu-se tabelul 9.1.

3.3.3. La se modifica rezistenta de sarcina din potentiometrul la valorile specificate, masurandu-se marimile si completandu-se tabelul 9.2. Potentiometrul se roteste (spre dreapta) astfel incat sa se obtina x=0

Tabelul 9.2

3.3.4. Se va trasa caracteristica de transfer din tabelul 9.1 si se va estima factorul de stabilizare .

3.3.5. Se va reprezenta caracteristica din tabelul 9.1.

3.3.6. Se va reprezenta caracteristica de iesire si se va estima rezistenta de iesire , folosind rezultatele din tabelul 9.2.

3.3.7. Din tabelul 9.2 se vor aproxima marimile si si se vor compara cu valorile calculate.

3.4. Se realizeaza circuitul din figura 9.5 pe platforma tip macheta efectuand legaturile intre terminalele 11 si 7, 3 si 4 si desfacand legatura intre bornele 2 si 10. Voltmetrele si miliampermetrele raman conectate.

3.4.1. Se procedeaza similar ca la punctul 3.3.1, cu exceptia potentiometrului care nu are nici un efect pentru acest circuit. Se completeaza tebelul 9.1.

3.4.2 La se modifica rezistenta de sarcina din potentiometrul la valorile specificate, masurandu-se marimile si si completandu-se tabelul 9.2.

3.4.3 Se va trasa caracteristica de transfer din tabelul 9.1 si se va estima factorul de stabilizare .

3.4.4 Se va reprezenta caracteristica din tabelul 9.1.

3.4.5 Se va reprezenta caracteristica de iesire si se va estima rezistenta de iesire folosind rezultatele din tabelul 9.2.

3.4.6 Din tabelul 9.2 se vor aproxima marimile si si se vor compara cu valorile calculate.

4. Continutul referatului

4.1. Schemele electrice ale celor 2 montaje.

4.2. Caracteristicile de transfer si valorile factorului de stabilizare .

4.3. Caracteristicile .

4.4. Caracteristicile de iesire si valorile calculate pentru rezistenta de iesire .

4.5. Valorile calculate si determinate pentru marimile si .

4.6. Concluzii asupre lucrarii.