El circuito que aquí les presentamos lleva a cabo esta función, regular o limitar una cantidad determinada de corriente en su salida; en este, se provee de tres niveles de corriente: 100 mA., 500 mA. y 1 amperio, que es el máximo que debe de haber en su entrada, cada una de las corrientes se selecciona con S1, el voltaje de entrada es de 14 máximo.Es importante que Q1 vaya montado en un disipador de calor.Los resistores están configurados así:R3: para entregar 100 mA.R4: para entregar 500 mA.R5: para entregar 1 A.

Lista de componentesSemiconductores:Q1: 2N3055 (NTE130)Q2, Q3: BC547 ( NTE123AP )Resistores 1/2 vatio:R1: 3.9 KΩR2: 12 ΩR3: 12 ΩR4: 1.2 ΩR5: 0.68 Ω

Esquemas y análisis:

A continuación analizaremos cada uno de los dispositivos mencionados anteriormente y los correspondientes esquemas de los mismos.

1.1) Limitador de Corriente sobre la base del transistor de paso:

En este circuito el transistor NPN, cuyo colector esta conectado a la base del transistor de paso, entra en conducción al producirse una caída de tensión de entre 0.6 / 0.7 V producto del valor de la resistencia y la corriente máxima.

Por lo cual elegiremos el valor de la resistencia de modo tal que al aproximarnos a la corriente que consideremos máxima se produzca tal caída de tensión.

Por Ejemplo, si se desea dejar pasar solo 1A, la resistencia será de 0.7 Ohm, según la ecuación V = I x R.

Al activarse el transistor de control le restará corriente a la base del transistor de paso reduciendo así la corriente de colector.

1.2) Variante con comparador

Como ya mencionamos, podemos mejorar la sensibilidad del circuito anterior agregándole un comparador como sensor de nivel de corriente.

El funcionamiento es exactamente el mismo, con la ventaja que es el comparador quien ahora activa al transistor de control.

Cuando la caída de tensión en la entrada no inversora es mayor que en la inversora (referencia en el divisor de tensión), la salida del comparador da un nivel alto casi igual a Vcc (tensión de alimentación) haciendo conmutar al transistor de control.

Esquema de un limitador de corriente clásico

Este elemento protege los equipos de subidas de

corriente por encima de un valor prefijado, si bien por

comportarse como una fuente de corriente puede tener

efectos muy negativos si no se supervisa.

Funcionamiento:

Rs produce tensión según la corriente que la

atraviese

Cuando dicha tensión supera los 0.6-0.7V se activa

el transistor Q1, dando corriente a R6.

Cuanto más sube la tensión en R6, menos conduce

Q2, llegando a un equilibrio (por realimentación

negativa)

 

Esquema del limitador de corriente con enclavamiento

La diferencia con el anterior es que las puertas NAND

implementan un biestabe R-S, que se dispara cuando se

supera el límite de corriente, permaneciendo en ese

estado hasta que se resetea pulsando el botón.

(Click sobre imagen para mayor tamaño)

Cuando la corriente por Rs supera 0.6-0.7V Q1

conduce, poniendo a nivel alto la entrada de U1A,

por tanto a nivel bajo entrada 4 de U1, lo que

implica poner a 0 la salida 8 de U1, cortando el

transistor Q3 y por tanto llevando la corriente de

base de Q2 a cero, cortando dicho transistor.

Cuando se ha superado la corriente y se encuentra

enclavado a salida cortada es necesario pulsar el

botón SW1 que pone la salida 8 a nivel alto, por

tanto, toma corriente de la base de Q2, activando

salida

Los LEDs muestran el estado: Rojo en condición de

corte, Verde en operación correcta

En el caso de no disponer de la alimentación +5V se

puede generar fácilmente de la salida de +12V con

una resistencia y un zener de 5V1 o con un LM78L05

En el caso de cargas de condensadores se dispara el

límite de corriente, por lo que conviene eliminar los

condensadores o proporcionar un camino de "carga

lento". Para solucionar el problema se puede dotar

de un retardo de operación, con un condensador en

paralelo con R6, si bien mientras se carga dicho

condensador la corriente de salida vendrá

determinada únicamente por Rs y las resistencias

parásitas, pudiendo ser MUY alta.

La intensidad máxima de corriente (Imax)

depende del valor de R1 que puede ser

calculado por la formula junto al diagrama. La

diferencia máxima entre la tensión de entrada y

la de salida es de 40V. El integrado debe ser

montado en disipador de calor. Este circuito

puede usarse como excelente cargador de

baterías de nicadmio.