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02/10/2015 #1


(NO) La típica fuente lm317t
Hola a todos, primero les presentaré la situación:

Actualmente dispongo de una fuente como la Korad ka3005 vendida bajo la marca Velleman, va muy bien y no tengo queja de ella, pero me veo muy limitado al tener una única salida, he usado muchas veces los 78xx para salir del paso pero es un montaje un tanto precario, ya que estoy en segundo curso de ingeniería electrónica industrial y automática y algunos compañeros quieres hacerse una fuente les ofrecí entre todos ¨diseñar¨ (si no plagiar) una fuente para montarnos todos y dejarla como proyecto para futuros estudiantes.

Personalmente pretendo meter unas 6 u 8 de estas en un chasis rack doble de 19¨ que tiraron en la universidad(dentro tenía un triste pc pentium 2 , tiraron como 20 de estos, los usarían en informática para enseñar a los alumnos de que se trata un cluster o como se llame.


Queríamos que fuese de 1A , 20v al menos y poder poner limitación de corriente.

Buscando opciones vimos que en el datasheet del lm317 sale este circuito recomendado:




Veamos, pondré las siguientes preguntas:

1- Es recomendable este tipo de montaje?

2- Los jfet son realmente necesarios o se pueden sustituir por otro método? en caso de ser necesarios, tienen equivalente moderno? (están obsoletos)

3- Tengo potenciómetros de 10 vueltas , pero son de 10k y 20k, según los cálculos valdría cualquiera de los dos si les pongo una resistencia en paralelo de 5k o de 1k según donde los vaya a poner en el circuito pero.... funcionaría en la realidad?

4- Entiendo (mas o menos) el funcionamiento de los jfet pero no me aclaro por que el gate está conectado directamente a la fuente de -10V, osease, no llego a entender su función.

5- A la salida del lm317 que se ocupa de la corriente constante hay una r llamada rsc que se ocupa del sensado de la corriente por una caída de potencial, he visto varios diseños con operacionales y otros métodos, pero este diseño jamás lo vi y por lo tanto no se que valor darle a la dicha resistencia, me suena de ver una formula para la rcs, pero no aparece en el datasheet al buscar con ctrl+f ; supongo que tendrá que ver con el vref de 1,25v internos del 317 y el potenciometro de la pata adj, pero no aparece.


Ante todo esto es un proyecto de ALUMNOS de una ingeniería, lo hacemos por DIVERSIÓN y por utilidad, no os pido que nos lo deis todo masticadito, solo que nos guiéis, antes que darnos un valor de rcs o de cualquier cosa directamente preferimos que nos pongáis la formula resuelta, que nos pongáis solo la formula o que unicamente nos encamieis , de otra forma no se aprende y los solo 4 años que dura la carrera no hay mucho tiempo para aprender, cuanto mas aprendamos por todos lados mejor, y eso solo se hace trabajando.

Esto es todo si no me olvido nada, espero no ser un incordio y muchas gracias por la ayuda en pasados posts.

Aquí abajo pongo la imagen de otras formas ya que por lo visto hay personas que no les aparece.


02/10/2015 #2


Gracias.

Los jfet podrías reemplazarlos por fuentes de corriente constante usando transistores, el valor de dichas fuentes debe coincidir con el valor del Idss de cada jfet (hoja de datos).


Saludos.
02/10/2015 #3


jreyes dijo: Ver Mensaje
Gracias.

Los jfet podrías reemplazarlos por fuentes de corriente constante usando transistores, el valor de dichas fuentes debe coincidir con el valor del Idss de cada jfet (hoja de datos).


Saludos.
según lo que me dices el transistor que tome el lugar del 2n3822 http://www.microsemi.com/document-po...1-lds-0005-pdf debería dar entre 2 y 10 mA y el que tome el lugar del 2n5640 http://www.alltronics.com/mas_assets/acrobat/2N5640.pdf debería proporcionar un mínimo de 5mA (Sería conveniente digo yo instalar un trimpot para posteriormente ajustar la salida de los transistores no), tambíen, sumo que esos transistores estarán conectados a la misma tensión de -10v, en ese caso tendré que estudiar como se conectan en ese caso los transistores.

Muchas gracias por la respuesta y corregidme si me equivoco.
02/10/2015 #4

Avatar de ruben90

Fuente de 5A, Corriente/Voltaje variable.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm117.pdf (pag. 21)

LM317 = LM117
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg fuente.jpg (66,8 KB (Kilobytes), 89 visitas)
02/10/2015 #5


He estado revisando el datasheet y esta fuente pinta muy bien, seguramente la monte para un uso habitual, pero nos interesó la fuente que posteé ya que es capaz de bajas a 0v (según dice).

en caso de haber mucha complicación usaríamos la fuente propuesta por Ruben, pero de momento nos interesa mas la otra, además de que para explicar el funcionamiento es mas simple ( los alumnos de primer año les cuesta mucho entender un operacional pues se dan en segundo y los 317 no cuesta entender su funcionamiento básico).

Reitero la pregunta 3, puedo sustituir un pot de 5k por uno de 20k con una resistencia de 5k en paralelo? dependería de si lo uso como divisor de tensión? estoy casi seguro de que si simplemente uso el pot como una r variable puenteando el terminal central con uno de los exteriores funcionaría.
02/10/2015 #6


jjjasesino dijo: Ver Mensaje
según lo que me dices el transistor que tome el lugar del 2n3822 http://www.microsemi.com/document-po...1-lds-0005-pdf debería dar entre 2 y 10 mA y el que tome el lugar del 2n5640 http://www.alltronics.com/mas_assets/acrobat/2N5640.pdf debería proporcionar un mínimo de 5mA (Sería conveniente digo yo instalar un trimpot para posteriormente ajustar la salida de los transistores no), tambíen, sumo que esos transistores estarán conectados a la misma tensión de -10v, en ese caso tendré que estudiar como se conectan en ese caso los transistores.

Muchas gracias por la respuesta y corregidme si me equivoco.
Sí, estás bien en lo referente a las fuentes de corriente. Para reemplazarlas por transistores bipolares averigua el funcionamiento de fuentes de corriente con BJT, también pueden aparecer en la literatura como mimo de corriente o repetidores de corriente.

Sobre tu pregunta del potenciómetro: yo no haría lo que propoes ya que el comportamiento resultante podría no ser lineal quedando todo en una fuente de muy ardua regulación.


Saludos.
02/10/2015 #7


jreyes dijo: Ver Mensaje
Sí, estás bien en lo referente a las fuentes de corriente. Para reemplazarlas por transistores bipolares averigua el funcionamiento de fuentes de corriente con BJT, también pueden aparecer en la literatura como mimo de corriente o repetidores de corriente.

Sobre tu pregunta del potenciómetro: yo no haría lo que propoes ya que el comportamiento resultante podría no ser lineal quedando todo en una fuente de muy ardua regulación.


Saludos.
Deacuerdo, lo de los potenciometros descartado, usaré temporalmente los de una vuelta hasta encargar los de 10 vueltas del valor adecuado en aliexpress.

Me informaré de las fuentes de corriente negativa, creo que hay un profesor al que le gusta guiar a los alumnos en cosas de este estilo, le pediré ayuda si tiene un hueco.

Muchas gracias.
02/10/2015 #8
Moderador

Avatar de elaficionado

Hola.

Para las fuentes negativas, se emplean fuentes independientes de la fuente de laboratorio. En otras palabras, se usan dos fuentes, una positivas y otra negativa.



Para más información, descarga esto: http://www.alldatasheet.com/datashee...EMI/LM317.html

Chao.
elaficionado.
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: gif fuente de corriente lm317.gif (18,6 KB (Kilobytes), 297 visitas)
03/10/2015 #9


Ya veo , muchas gracias y pido disculpas por haber pasado por alto un circuito con explicación que se encontraba en la siguiente página del que escogimos .

Por lo que entiendo en la parte de voltaje constante el otro fet también ha de estar conectado a una fuente negativa de almenos -1,25V no?


No se podría solucionar esto retirando los jfet y en vez de poner una fuente de intensidad con transistores hacer un arreglo con zeners?

Me suena haber visto algo así una vez para conseguir 0v de salida con el 317.


Gracias a todos.
03/10/2015 #10

Avatar de Dr. Zoidberg

El tema del reemplazo de potenciometro por uno de mayor valor con una resistencia en paralelo es un "ejercicio" muy instructivo y del que pueden aprender mucho si eso es lo que quieren.
Primero deberian analizar como es la variacion de la tension de salida en funcion de la posicion del eje de un pote lineal del valor correcto. Luego hay que repetir lo mismo pero con el pote de 10 o 20k con una R en paralelo. Se van a llevar una sorpresa y van a aprender mucho en el camino... incluso a usar un simulador.
03/10/2015 #11


Tenias razón zoidberg, ha sido curioso el funcionameinto, podré sustituir la de 5k por lo que veo pero la otra tendré que buscar el potenciómetro de 10vueltas del valor adecuado.





Entonces no podría poner un zener con su Rzener para obtener esos miliamperios desde la fuente de -10v?

Dicha fuente puede ser de menor valor (por lo que dice el datasheet creo entender que con 1,25v basta y así abaratar costes en ese trafo extra?
03/10/2015 #12

Avatar de ruben90

El potenciometro se utiliza para controlar el flujo de la corriente Iadj (alrededor de 50 uA) y controla el máximo voltaje de salida, en el datasheet viene la formula.
03/10/2015 #13


ruben90 dijo: Ver Mensaje
El potenciometro se utiliza para controlar el flujo de la corriente Iadj (alrededor de 50 uA) y controla el máximo voltaje de salida, en el datasheet viene la formula.

A ver, eso lo entiendo, pero lo que me lía ahora es: si Iadj es de 50µA, los jfet por que dejan pasar entre 5 y 10mah?

Sigo pensando que puede haber un arreglo con un zener, disculpadme si sueno pesado, repasaré mis apuntes y postearé el circuito que digo a ver si puede ser posible, aviso de antemano que los cálculos los realizaré con las idss de los jfet que me parece los mas adecuado, por algo están en el circuito recomendado digo yo.

Puede que tarde un par de dias o tres, ahora mismo nos están fusilando con trabajos y algún que otro examen.

Gracias a todos por las respuestas.
03/10/2015 #14

Avatar de ruben90

Investigando, encontre tu mismo circuito, en otro foro (por desgracia ruso) pero creo que el JFET es solo para obtener los 0V del LM317 (LM117). Me imagino que si los quitas, obtendrias una salida MIN de 1,25V, no los 0V.

Te dejo el link del foro: http://www.mikrocontroller.net/topic/277619
03/10/2015 #15


Gracias por el hallazgo, la página es alemana y gracias a dios entiendo algunas palabras por mi afición a los diseños alemanes de maquinaria de guerra, así que podré sacar algo en claro.


Lo de que los jfet son para conseguir 0v a la salida ya lo sabía, lo pone en un asterisco informativo en el datasheet, pero ahora lo que pretendo es sustituirlos, ya sea por una fuente de corriente segativa ( ya que los jfet están descatalogados) o a ser posible por algo mucho mas simple como una fuente con un zener, pero no estoy seguro de esto último, por ello lo revisaré en mis apuntes a ver que puedo sacar en limpio de aquí.
03/10/2015 #16

Avatar de ruben90

El JFET 2n3822 es canal N y su Imax es de 10mA al igual que el 2N5640, su VDS y VGS es de 30V (debido al voltaje de la fuente). Si observas la curva de transferencia de los JFET canal N, si VGS = 0, IDSS = ID, pero si aplicas voltaje negativo (VGS < 0) IDSS comienza a decrecer al punto de llegar a la zona de corte (no conduce). Así que usa la lógica, observa las conexiones del 2N3822 y el 2n5640, su GATE esta conectado a -10V, entonces se encuentras en corte. Un transistor en corte podria tomarse como una resistencia de valor infinito, ya que no deja pasar corriente alguna (equivalente a un switch abierto). Entonces podrias pobrar colocando un transistor PNP, o coloca una resistencia de un valor grande (10M, 100M, etc) pero sería mejor un transistor o busca un equivalente del JFET.
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg jfet.jpg (52,1 KB (Kilobytes), 8 visitas)
03/10/2015 #17


Gracias por la aclaración Rubén, me estaba convenciendo de usar los jfet pero los equivalentes que he encontrado son muy caros, no bajan de 5€ la pieza, supongo que haré alguna prueba con los transistores en fuente de corriente, pero un valor tan bajo es un poco dificil creo yo no?


Las resistencias no las pones como una opcción aceptable por que razón?
Si solo hay que dejar pasar unos miliamperios eso podría funcionar no?

Que estoy pasando por alto?
03/10/2015 #18

Avatar de J2C

.



jjjasesino

Fijate en este thread que fue realizado por un Sr. Moderador del Foro.


Ahí tendrás una muy buena idea de como obtener la tensión necesaria para que la fuente regule desde 0V.



Saludos, JuanKa.-
03/10/2015 #19

Avatar de ruben90

usan jfet talvez porque como son componentes de material N-P, al aplicar una corriente negativa, el sustrato tipo P se ve atraido a la corriente negativa, pero solo es una idea, en ese asunto no sabría orientarte, no te queda más que probar. Por eso mejor utiliza un transistor PNP o NPN y ajustalo a tu necesidad. Digo si tienes tus dudas. Pero la electronica se trata de eso, aveces de prueba y error.

Si no puedes con los transistores prueba con la resistencia de mayor valor que encuentres, suerte. Espero que tu proyecto salga bien.
03/10/2015 #20


Acá te dejo una simulación para un lm317 (equivalente) y un espejo de corriente. La salida no regula hasta 0V, pero podría hacerlo usando una fuente negativa para los transistores bipolares. Agregando otro transistor se puede crear la corriente necesaria para la etapa de regulación de voltaje.



El potenciómetro usado en la simulación es de 20K, puede usarse indistintamente uno de hasta 1K con resultados similares.


Saludos.
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