Circuito limitador de corriente:explicación de los circuitos electrónicos

Un circuito limitador de corriente ayuda en las fuentes de alimentación al garantizar la protección general donde puede haber una sobrecarga o cortocircuitos.

En general, encontrará limitadores de corriente instalados en los componentes electrónicos para evitar daños futuros durante el suministro de energía. Se encuentran entre las características estándar necesarias para regular los circuitos integrados (IC) de las fuentes de alimentación.

Lo anterior y más es lo que vamos a exponer en este artículo.

1. ¿Qué es el circuito limitador de corriente?

En términos simples, los limitadores de corriente previenen daños a los circuitos al limitar las corrientes de una fuente de alimentación regulada. De esta forma, el único nivel máximo de corriente que puede determinar un circuito electrónico será aplicable a largo plazo.

(circuitos electrónicos)

Entonces, ¿por qué necesitamos el limitador de corriente?

Debido a que puede usar los limitadores de corriente en varias aplicaciones, es mejor garantizar la longevidad y seguridad de los componentes electrónicos. Eventualmente, tendrá protección actual en los dispositivos.

A menudo, utilizará los circuitos de límite de corriente en fuentes de alimentación lineales o incluso aplicará las técnicas de detección en fuentes de alimentación conmutadas. Otras veces, puede usar el circuito del controlador de corriente para operar un LED de alto vatio.

Hablaremos de ambas aplicaciones a medida que avancemos.

2. Tipos de circuito limitador de corriente

Hay una variedad de limitadores de corriente entre los que puede elegir según su proyecto. Sin embargo, los más utilizados son los siguientes tipos.

Limitación de corriente constante

Los tecnólogos consideran que la limitación de corriente constante es la forma más básica de limitación de corriente al regular las fuentes de alimentación.

Mecanismos de acción: Un limitador de corriente constante funciona manteniendo el voltaje de salida a medida que la corriente sube a un nivel máximo. Cuando la corriente llegue a su punto máximo, estará en constante mantenimiento. Entonces, ocurrirá una caída en el voltaje con el aumento de la carga.

Algunas de sus ventajas incluir;

• Es un circuito simple con circuitos comprensibles.
• Además, solo requiere unos pocos componentes electrónicos.

En cuanto a las desventajas ;

• Cuando hay un cortocircuito, no reduce la corriente. Mantiene la corriente del circuito a un nivel máximo que puede resultar en algunos daños al circuito.

(cortocircuito que provoca daños)

• Además, cuando la limitación de corriente comience su acción, logrará extraer la corriente máxima. En el proceso, sin embargo, el voltaje de salida cae, lo que conduce a un voltaje aumentado a través del transistor de paso en serie en la regulación de la fuente de alimentación. Posteriormente, hay un aumento en la disipación de energía dentro del dispositivo electrónico.
• En tercer lugar, cuando llega a un voltaje de salida casi nulo y una corriente máxima consumida, el voltaje casi siempre es igual al voltaje de entrada inicial de los circuitos rectificadores y el suavizado.

Desafortunadamente, tal estado durante la etapa de diseño de un circuito electrónico no es recomendable. Esto se debe a que no habrá una concesión, lo que obligará a incorporar un transistor de paso en serie más grande.

Además, es posible que necesite una capacidad de disipador de calor adicional que posteriormente aumente el tamaño y el costo de la fuente de alimentación regulada.

(disipador de calor para disipación de calor en una placa de circuito impreso)

Un limitador de corriente plegable

La limitación de corriente plegable garantiza el mantenimiento de la tensión de salida hasta el inicio de la acción de la limitación de corriente. Al hacerlo, la corriente comienza a bajar, además de limitar la corriente. Convencionalmente, una sobrecarga de mayor potencia conduce a una corriente reducida, lo que reduce las posibilidades de daños en el circuito eléctrico.

Algunos de sus méritos incluir;

• Primero, reduce el consumo de energía ya que la sobrecarga creciente hace que la corriente disminuya. A medida que esto ocurre, el consumo de energía disminuye y la disipación de calor del transistor de paso en serie está en un límite recomendable.
• Luego, puede implementar su uso en algunos componentes electrónicos.
• Además, es rentable. En general, la incorporación de limitación de corriente plegable en circuitos integrados de suministro de energía regulados es una característica inevitable. Por lo tanto, ser un requisito hace que el costo sea casi imperceptible.

Deméritos;

• El limitador plegable es más complejo en comparación con un limitador de corriente constante, ya que requiere más componentes electrónicos. También significa una complejidad adicional para la fuente de alimentación lineal.
• En segundo lugar, no funciona bien con cargas no lineales.
• Además, puede ocurrir un bloqueo cuando usa el limitador con un dispositivo no óhmico. Al mismo tiempo, los dispositivos tienden a consumir niveles de corriente continuos independientes del voltaje de suministro.

N/B:para ayudar a evitar la condición de bloqueo, el tapete limitador de corriente plegable incluye un retardo transitorio.

3. Cálculo de la resistencia del limitador de corriente

(aplicación de resistencias en componentes eléctricos)

Para calcular la resistencia del limitador de corriente, tendremos que mirar la figura a continuación. La figura muestra una resistencia variable que puede usar para establecer el control actual.

Para el R1, puede reemplazarlo con una resistencia fija calculándola con la fórmula indicada:

R1 (resistencia limitadora) =Vref/corriente

Alternativamente

R1 =1,25/actual

Potencia R1 =1,25 x corriente

Nota:diferentes LED pueden tener diferentes corrientes, y puede calcularlo dividiendo el voltaje directo óptimo por su vataje (voltaje estándar de vatios (a 3,3 V)).

Por ejemplo, un LED de 2 vatios tendría 2/3,3 V =0,6 amperios o 300 ma.

El cálculo también se aplica a otros LED.

1. Aplicación de un circuito limitador de corriente

Para esta parte del artículo, hay una discusión sobre el uso de un limitador de corriente para diseñar un circuito de velocidad de corriente LED.

Importancia del circuito de velocidad actual para LED

Los LED producen iluminaciones de manera eficiente y con bajos consumos. Pero a veces, su rendimiento puede verse afectado por la corriente y el calor. Esto es particularmente cierto cuando se consideran los LED de alto voltaje, ya que producen mucho calor.

El LED, alimentado con altas corrientes, se calienta más allá de su tolerancia y luego se daña. Por otro lado, la disipación de calor incontrolada eventualmente comenzará a consumir más corriente y también sufrirá destrucción.

Por lo tanto, la limitación de corriente ayuda a frenar los problemas en cuestión.

Circuitos de aplicación:diseño de un tubo de luz LED controlado por corriente

Puede usar el circuito de velocidad actual para hacer de manera eficiente circuitos de luz de tubo LED controlados por corriente con alta precisión. Por ejemplo, al conectar un circuito controlador de LED de corriente constante de 30 vatios, utilizará la siguiente fórmula para calcular la resistencia en serie conectada.

R =(voltaje de suministro - voltaje directo total del LED)/ corriente del LED

R (vatios) =(voltaje de suministro - voltaje directo total del LED) x corriente del LED

Si no tiene un IC, puede optar por configurar transistores de unión bipolar o algunos transistores para formar un circuito controlador de corriente operativo para su LED.

(Controlador LED con transistor)

Las formas prácticas en las que puede diseñar incluyen;

Usando dos diodos y una resistencia

tipos de diodos como componentes eléctricos.

El circuito de la fuente de alimentación utilizará el emisor del transistor de paso de salida con una resistencia de detección que se encuentra en la serie. Luego, colocará los dos diodos entre la base del transistor y la salida del circuito para lograr el efecto de limitación de corriente.

Como el circuito opera en un rango normal, existe un pequeño voltaje a través de la resistencia en serie.

El voltaje pequeño y el voltaje base-emisor a menudo son demasiado pequeños para activar las dos corrientes de diodo, como lo harían dos caídas de unión de diodo; sin embargo, un aumento en la corriente da como resultado un aumento de voltaje en la resistencia.

Debe haber una caída de unión base-emisor y una resistencia iguales para que los dos diodos conduzcan corriente, lo que en última instancia equivale a dos caídas de unión de diodo.

Cálculo de resistencias

Determinará R1 mediante la siguiente fórmula:

R1 =(Us – 0.7) Hfe/Corriente de carga

Us =tensión de alimentación

Hfe =ganancia de corriente directa T1

Corriente de carga =Corriente Led =100W/35V =2,5 amperios

En cuanto a R2:

R2 =0,7/corriente LED

Conclusión

En resumen, los dispositivos electrónicos con alimentación permanente requieren medidas de seguridad para seguir funcionando durante mucho tiempo. Además, la medida de seguridad debería utilizar menos componentes electrónicos adicionales, ser económica y sencilla de implementar en los dispositivos. Un limitador de corriente encaja en todas las categorías mencionadas aquí.

Además, puedes integrarlo tú mismo a medida que configuras tu proyecto. No obstante, si tiene alguna duda, póngase en contacto con nosotros. Estaremos encantados de ayudar.