Limitación de corriente en fuentes de voltaje

1 Limitación de corriente en fuentes de voltaje
2 Limitación de corriente con componentes discretos e integrados
 3 Limitación de corriente por reducción de voltaje

Limitación de corriente en fuentes de voltaje

Por: Nicolas Palladino. Argentina

Limitar y controlar la corriente máxima de un circuito es generalmente uno de los requisitos indispensables en cualquier fuente regulada, así como también en algunos circuitos, que, al igual, pueden sufrir un cortocircuito.

No solamente buscamos prevenirlo (y confiar que durante el tiempo de alta corriente los componentes no sufrirán demasiado daño), sino también evitar excesos de corriente.

Por ejemplo, si diseñamos una fuente capaz de entregar un máximo de 2A, que viene limitado por la naturaleza de los componentes, y la carga es capaz de absorber más de 2 A, con un transformador en condiciones de entregarlo, el circuito (sea fuente u otro) dejaría pasar tal corriente, a menos que contemos con un método de limitarla a un cierto valor.

Introducción:

En este trabajo, examinaremos los medios de limitar la corriente en fuentes de voltaje reguladas específicamente, pero los principios pueden ser trasladados a otros circuitos.

Comenzaremos mencionando dos de las formas de limitar: con componentes discretos, y con circuitos integrados (especialmente el LM723), pero estos últimos a modo de título, pues focalizaremos nuestra atención en la limitación con componentes discretos, dentro de los cuales analizaremos las dos posibilidades de control: con o sin ayuda de comparadores (amplificadores en bucle abierto).

Hasta aquí habremos mencionado a modo de título los dispositivos, para luego ahondar en cada uno de ellos analizando cada esquema con su diagrama correspondiente, resaltando ventajas y desventajas en cada montaje. Seguiremos luego analizando los casos en los cuales el transistor de paso es del tipo PNP, puesto que en este trabajo todos los ejemplos analizados utilizan el tipo NPN como elemento de paso.

Propondremos alternativas para aquel que desee utilizar un PNP como transistor de paso. También se analizarán supuestos en los cuales hay más de un transistor de paso en paralelo. Por último, concluiremos este trabajo realizando una recapitulación de hasta lo entonces mencionado, y resaltando ventajas y desventajas de cada dispositivo.

Métodos limitación de corriente en fuentes de Voltaje

Existen diferentes métodos de limitar la corriente máxima de un circuito, mediante diferentes dispositivos que harán la tarea. Por un lado, tenemos limitadores con elementos discretos, y por el otro con circuitos integrados. Por último se puede encontrar una combinación de los dos.

En los limitadores que trataremos en este documento se busca limitar la corriente del circuito como ya dijimos, pero puntualmente aquella que pasa por el o los transistores de paso.

El transistor de paso es aquel que se coloca “sobre” el elemento de referencia y entre la entrada no regulada y la regulada. Entendemos por entrada no regulada la tensión filtrada y rectificada que viene desde el transformador, mientras que por salida regulada entendemos aquella cuya tensión está a un cierto valor determinado por el elemento regulador o de referencia, el cual puede ser un diodo zener o un regulador integrado de la serie LM78XX o el bien conocido LM317.

La diferencia entre los dos integrados es que el primer grupo es una serie de reguladores con una salida de tensión fija (tensión de referencia), que puede ser 5, 10, 15 Volts (también existen valores intermedios), mientras que el LM317 es un regulador integrado con una tensión de referencia de 1.2 V que puede ser ajustada hasta un poco más de 30 V con seguridad aproximadamente, mediante una resistencia de programación.

Puesto que la regulación de tensión no es el tema central de nuestro trabajo, no profundizaremos mucho más en el tema, solo diremos que el transistor de paso es aquel que se coloca para ‘ayudar’ al regulador en tal forma que este no tenga que soportar altas corrientes, sino mínimas, siendo el transistor es quien las soporte en su lugar.

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1 Limitación de corriente en fuentes de voltaje
2 Limitación de corriente con componentes discretos e integrados
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