Лабораторный блок питания на LM723 с внешним транзистором до 3 ампер

Самодельные лабораторные блоки питания остаются любимым проектом радиолюбителей, ведь они дают полный контроль над параметрами и надежность, которой иногда не хватает готовым моделям. Микросхема LM723 уже полвека служит основой таких конструкций благодаря точной стабилизации и встроенным защитам. Голая микросхема выдает лишь 150 мА, но с внешним мощным транзистором ток легко поднимается до 3 А и выше. Эта схема проста, доступна и проверена временем. Разберем, как собрать такой БП, чтобы он стал верным помощником на столе.

Классические возможности LM723

Микросхема LM723 появилась в семидесятых и быстро завоевала популярность за универсальность. Она работает как линейный стабилизатор напряжения от 2 до 37 вольт с током до 150 мА напрямую, но главное ее достоинство в возможности расширения. Внутри чипа встроен опорный источник 7.15 В, усилитель ошибки, защита от перегрузки и ограничение тока.

Для лабораторного БП это идеально: можно задавать точное напряжение потенциометром, а ограничение тока спасает от случайных коротких замыканий. Многие собирают на LM723 первые источники, потому что схема понятна даже новичкам. При этом качество стабилизации остается на уровне современных ИМС. Добавьте внешний транзистор, и получите мощный прибор, способный питать серьезные нагрузки без перегрева микросхемы.

Почему нужен внешний проходной транзистор

Без усиления по току LM723 ограничена внутренним ключом. При нагрузке выше 150 мА она перегревается и уходит в защиту. Для реальных задач, вроде питания усилителей или зарядки аккумуляторов, требуется несколько ампер. Здесь вступает внешний мощный транзистор, который берет на себя основной ток.

Обычно используют составной дарлингтоновский каскад или одиночный мощный NPN транзистор типа 2N3055, TIP3055 или отечественный КТ803. Микросхема управляет базой внешнего транзистора, а весь ток нагрузки идет через него. Тепло рассеивается на радиаторе, а LM723 работает в комфортном режиме. Такая конфигурация поднимает ток до 3-5 А при правильном охлаждении. Простое дополнение превращает слабый стабилизатор в полноценный лабораторный источник.

Базовая схема с внешним усилителем тока

Классическая схема использует положительный стабилизатор с NPN транзистором. Входное напряжение подается от трансформатора с выпрямителем и фильтром, обычно 25-40 В для выхода до 30 В. LM723 подключается по стандартной обвязке: опорное напряжение на неинвертирующий вход, делитель с потенциометром для регулировки.

Внешний транзистор включается как эмиттерный повторитель: коллектор к нестабилизированному напряжению, эмиттер к выходу, база через резистор к выходу микросхемы. Для ограничения тока используют датчик на низкоомном резисторе в эмиттере. Сигнал с него идет на вход ограничения тока LM723.

Вот основные элементы схемы в перечне:

• Трансформатор 20-30 В при токе 3-5 А
• Диодный мост и конденсатор фильтра 4700-10000 мкФ
• LM723 в корпусе DIP14
• Внешний транзистор 2N3055 на радиаторе
• Потенциометры для напряжения и тока
• Резистор датчика тока 0.1-0.2 Ом 5 Вт

Эта конфигурация обеспечивает плавную регулировку от 0 до 30 В и тока до 3 А с защитой.

Выбор компонентов и практические расчеты

Компоненты подбирают с запасом. Транзистор должен выдерживать ток 10-15 А и мощность рассеяния до 100 Вт, поэтому 2N3055 на радиаторе не меньше 200 см² с вентилятором при длительной нагрузке. Для лучшей линейности иногда ставят составной каскад из двух транзисторов.

Резистор датчика тока рассчитывают по формуле R = 0.6 / Imax, где 0.6 В порог срабатывания ограничения в LM723. Для 3 А это около 0.2 Ом. Используйте мощный проволочный резистор. Конденсаторы на выходе 10-100 мкФ снижают пульсации. Для защиты от выбросов добавляют диод параллельно выходу.

Входное напряжение должно быть на 3-5 В выше максимального выходного, чтобы избежать просадок. При 30 В на выходе нужно минимум 35 В нестабилизированного. Теплоотвод критичен: без него транзистор сгорит при полной нагрузке. Многие добавляют термозащиту или вентилятор с термореле.

Сборка настройка и возможные улучшения

Сборку начинают с силовой части: трансформатор, выпрямитель, фильтр. Затем монтируют плату с LM723 и транзистором. Печатную плату рисуют по стандартным шаблонам или собирают навесным монтажом.

Настройка простая: сначала проверяют опорное напряжение 7.15 В на выводе 6. Затем без нагрузки выставляют максимальное выходное. Подключают амперметр и вольтметр, калибруют потенциометры. Проверяют ограничение тока коротким замыканием - должно срабатывать без искр.

Для улучшения добавляют цифровую индикацию на отдельных модулях, электронную нагрузку или переключатель диапазонов. Некоторые ставят PNP транзистор для отрицательного напряжения, получая биполярный источник. Защита от переполюсовки диодом на выходе спасает от ошибок.

Этот блок питания на LM723 с внешним транзистором сочетает простоту и функциональность. Он учит понимать принципы стабилизации и дает инструмент, который служит десятилетиями. В эпоху импульсных источников линейные схемы сохраняют актуальность за чистый сигнал без помех. Собранный своими руками, такой БП становится не просто устройством, а настоящим помощником в экспериментах. А процесс сборки приносит удовлетворение от работы с проверенной классикой электроники.