اتصال کوتاه

مدار مجتمع تاریخی ۷۲۳ را همگی به عنوان یک تراشه‌ی ویژه برای ساخت منبع تغذیه‌های آزمایشگاهی می‌شناسیم. اما در بسیاری جاهای دیگر هم کاربرد دارد

.

.

به جرات می‌توان گفت که  مدار مجتمع ۷۲۳ قدیمی‌ترین تراشه‌ای است که همچنان در بازار و صنعت الکترونیک به کار گرفته می‌شود. این تراشه را به عنوان یک آی.سی. ویژه برای ساخت منبع تغذیه‌های آزمایشگاهی می‌شناسیم، اما کاربردهای متنوعی در بسیاری جاهای دیگر هم دارد. از جمله در ساخت ترموستات نسبتاً دقیقی که در این نوشتار شرح داده می‌شود.

.

ترموستات با ۷۲۳

با استفاده از یک تراشه‌ی ۷۲۳ به عنوان پل وتستون با سنسور گرمایی می‌توان یک مدار ارزان‌قیمت تنظیم‌کننده‌ی دمای آب درست کرد. پیوند بیس-امیتر یک ترانزیستور BC۱۸۳B دمای آب را حس می‌کند و ولتاژ این پیوند به ازای هر درجه تغییردما در بازه‌ی صفر تا ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد، ۲ میلی‌ولت تغییر می‌کند. این تغییر ولتاژ در مدار کلکتور‌مشترک تقویت شده و به ورودی ناوارونگر مدار مقایسه‌کننده‌ای که درون ۷۲۳ قرار دارد، داده می‌شود. ورودی وارونگرِ این مقایسه‌کننده‌ی ولتاژ توسط مقاومت متغیّر ۲ روی ولتاژ از پیش تعیین‌شده‌ای (ولتاژ مطلوب) قرار داده می‌شود. این ولتاژ دمایی را که سنسور باید روی آن مقایسه‌کننده فعال شده و خروجی خود را مثبت کند، تعیین می کند. برای تغذیه‌ی این قسمت مدار ولتاژ پایداری توسط پایه V_ref تراشه که «ولتاژ مرجع» ثابتی است، تامین می‌گردد.

.

.

ولتاژ متناوب منبع تغذیه در ثانویه‌ی ترانسفورماتور تغذیه از طریق شبکه‌ی تاخیردهنده‌ی R۴-C به ورودی CL تراشه داده شده است. این شبکه مقاومت-خازن اجازه‌ی عبور به پالس‌های مثبت از مقایسه‌کننده به پایه‌ی خروجی V_O را درست پس از رسیدن نقطه‌ی عبور از صفر ولتاژ متناوب می‌دهد. این پالس‌ها ترایاک را از طریق یک ترانسفورماتور کوچک که اولیه‌ی آن با ۲۰۰ دور و ثانویه‌ی آن با ۱۰۰ دور سیم لاکی به قطر ۰/۲۰ میلی‌متر روی یک فریت میله‌ای به طول تقریبی ۲/۵ و قطر ۱ سانتی متر پیچیده شده، فعال می‌کنند.

ترایاک می‌تواند از هر نوعی که توانایی کار در ۴۰۰ ولت به بالا و ۶ آمپر یا بالاتر را داشته باشد، انتخاب گردد.

بازخور (فیدبک) مثبت برای مقایسه‌کننده از راه دیود جداکننده‌ی V_Z که یک دیود زینر است، برقرار می‌شود و تضمین می‌کند که بازخور فقط هنگامی موثر باشد که یک پالس روی خروجی (پایه ۱۰ تراشه) ظاهر شده باشد. در تراشه ۲ یک موج مثلثی با فرکانس نیم هرتز ایجاد شده و به ورودی مقایسه‌کننده داده می‌شود تا در آن‌جا «مدولاسیون پهنای پالس» متناسبی با آن تولید شود. دامنه‌ی این شکل‌موج تعیین‌کننده‌ی تناسب پهنای باند کنترل‌کننده‌ی دما است که در این مدار با مقادیر داده شده برابر با نیم درجه‌ی سانتی‌گراد است.

بار یا مصرف‌کننده‌ی این مدار ترموستات می‌تواند یک بار مقاومتی مانند المنت حرارتی یا هر مصرف‌کننده‌ی دیگری باشد. با آنودهای ترایاک یک مقاومت و خازن (خازن ۲۵۰ ولتی به بالا) به صورت «اسنابر» موازی بسته شده تا عملکرد کلیدگری ترایاک بهینه و از آن حفاظت شود.

.

کارکرد مدار

عملاً معلوم شد که به کمک این مدار و با افزاره‌هایی با مقادیر داده شده روی شماتیک، تثبیت دمای ۱۰ لیتر آبی که خوب هم زده شود، روی دمای ۴۰ درجه‌ی سانتی‌گراد با دقتی بهتر از ۰/۵۰± درجه‌ی سانتی‌گراد امکان‌پذیر است.

در صورت نیاز به کنترل حرارت در بازه‌ی گرمایی وسیع‌تر، می‌توان ترانزیستور را با یک ترمیستور جایگزین کرد که در عین حال حساسیت کم‌تری به دمای محیط هم دارد. در این حالت مدار بیس ترانزیستور بیکار خواهد ماند و دو مقاومت بایاس (۲/۲ کیلو و ۳۳۰ اهمی) حذف می‌شوند.

.

.

مطالب مرتبط:

بررسی مدار یک منبع تغذیه با آی.سی. ۷۲۳

طراحی اسنابر برای حفاظت از مدارهای الکترونیک قدرت

.

.

.