LM723 마스터하기: 가변 전압 레귤레이터 종합 가이드

LM723이란?

7805, 7812 등 고정 출력 전압 레귤레이터와 달리, LM723 또는 LM317은 가변 전압 조절에 적합합니다. LM723은 커패시터, 저항 등 외부 부품 필요하나 외부 패스 트랜지스터 도움으로 대용량 전류 공급 가능.

LM723은 시리즈 레귤레이터 응용 주목적의 가변 전압 레귤레이터. LM723C로 대체 가능 (동일 특징, 온도 범위 0°C~+70°C vs -55°C~+150°C 차이).

LM723 핀 구성 (14핀)

핀 번호	핀 이름	기능
1	NC	미연결
2	Current Limit	전류 제한, 고장 시 열방출 감소로 과열 방지
3	Current Sense	전류 제한 외 폴드백 응용에도 사용
4	Inverting Input	일정 출력 전압 유지
5	Non-Inverting Input	내부 오피앰프 레퍼런스 전압 공급
6	Vref	약 7V 레퍼런스 출력 전압 공급
7	-Vcc	그라운드 핀 역할
8	NC	미연결
9	Vz	음성 레귤레이터 제작용
10	Vout	출력 핀
11	Vc	시리즈 패스 트랜지스터 컬렉터 입력, 양성 전원 직결 (외부 트랜지스터 미사용 시)
12	V+	양성 전원 입력 핀
13	Frequency Compensation	100pF 커패시터와 함께 노이즈 감소
14	NC	미연결

특징 및 사양

특징

• 샨트, 플로팅 시리즈, 음성 레귤레이션 등 다양한 동작 모드 지원
• 외부 패스 트랜지스터로 10A 출력 전류 공급 (미사용 시 150mA)
• 최대 입력 전압 40V
• 리니어/스위칭 레귤레이터 모두 제작 가능
• 출력 전압 3V~37V 가변 조정 가능

사양

• Vz 핀 전류 공급: 24mA
• 최대 입력 전압: 40V
• 출력 전압 범위: 3V~37V
• 동작 온도: -55°C~+150°C
• Vref 핀 전류 공급: 15mA
• 레퍼런스 전압: 7V
• 라인 레귤레이션: 0.01% Vout
• 로드 레귤레이션: 0.03% Vout
• 리플 제거비: 74dB

LM723 내부 블록 다이어그램 및 동작 원리

내부 블록을 레퍼런스 전압 발생부와 에러 앰프부로 분할 이해.

레퍼런스 블록

제너 다이오드 세트 포인트 동작으로 영구 전압 출력. 안정적 전류 공급과 Vref 핀 증폭기로 7V 안정 전압 생성.

에러 앰프 블록

트랜지스터, 에러 앰프, 전류 제한 시리즈 패스 Q1 트랜지스터 구성. 에러 신호가 Q1 도통 제어 → 출력 전압 조절. 피드백을 통해 반전 단자 출력 전압과 비반전 단자 레퍼런스 전압 비교. 두 전압 간 내부 연결 없음, 필요 출력 전압에 따라 외부 연결 필수.

동작 원리 순서

1. 핀 12에 9V 입력 → 핀 6에서 7V 고정 출력 획득
2. 레퍼런스 전압을 커패시터/포텐쇼미터(RV1) 거쳐 핀 5 입력. 포텐쇼미터로 전압 조절
3. 반전 핀 전압(핀 4)과 비반전 핀 전압(핀 5) 비교
4. 비반전 입력 > 반전 입력 시 시리즈 패스 트랜지스터 순방향 바이어스 → 컬렉터에서 이미터로 전류 흐름
5. Vout 핀(핀 10) 통해 출력 전압 획득

전압 분배 법칙: Vout = Vref × (R2 / RV1 + R2)

LM723 회로 설계 예시 (2.6V~24V 가변 출력)

(응용 회로도 이미지 참조)

회로 동작 및 단계

1. 30V AC 입력 → 1N5402 다이오드로 DC 변환
2. 적색 LED: 입력 전압 표시
3. C1, C2 커패시터: DC 리플 제거, LM723 공급 전압 평활화
4. 10k 가변저항(10k POT): 출력 전압 조절
5. TIP3055 NPN 트랜지스터: 외부 바이패스 저항 역할, 출력 전류 처리 능력 증대

LM723 장단점

장점

• 적절히 연결 시 저잡음
• 광범위 전압 범위 (입력 최대 40V, 50펄스 허용)
• 외부 패스 트랜지스터 지원
• 주파수 응답 직접 수정 가능
• 온도 컨트롤러 외 음성/플로팅/샨트 레귤레이터로도 사용
• 비용 효율적, 내구성 우수

단점

• 복잡하여 다루고 이해하기 어려움
• 정확한 전류 제한 기능 부재
• 보통 수준 에러 앰프 이득, 낮은 에러 앰프 바이어스 전류
• 조절 출력 전압(2.5V) 및 드롭아웃 전압(10V) 낮음
• 과부하 시 전류 제한 감도 영향

결론

LM723을 전압 레귤레이터로 고려 중이라면 올바른 선택입니다. 온도 컨트롤러, 전류 레귤레이터, 샨트 레귤레이터 등 응용 가능. 외부 패스 트랜지스터 없을 시 150mA 출력. 추가 질문은 연락 주세요.