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09/12/2014 #1


Dudas con limitador de corriente para fuente de alimentación
Buenas tardes a todos,

Resulta que tengo hecha una fuente a partir de una fuente ATX de PC y le tengo puesto un regulador de voltaje, hecho con un lm338 (creo recordar, ahora mismo no la tengo delante ni puedo mirarla) y un par de tip3055 en paralelo, de manera que es regulable desde 0 a 12v y se supone que da toda la corriente de la fuente, es decir, 24A a 12v.

La cuestión es que me gustaría añadirle un limitador de intensidad, de manera que pueda por ejemplo regularla para que me entregue como máximo 500mA a 12v, 2A a 5v, 10A a 3,3v... es decir, poder regular tanto el voltaje de salida como limitar la corriente máxima que entrega.

He estado buscando y mirando esquemas y circuitos pero no soy capaz de encontrar uno que me sirva, que sea "plug and play" con lo que ya tengo hecho, puesto que todo lo que encuentro es para hacer una fuente completa y mis conocimientos no llegan a tanto como para saber separar la parte que me interesa del regulador de corriente.

Es por esto que os agradecería una ayuda con un circuito que me siva para lo que quiero, y que pueda diseñarlo y añadirlo a lo que ya tengo sin tener que rediseñar la fuente por completo.

Muchísimas gracias de antemano, un saludo!
09/12/2014 #2

Avatar de Sr. Domo

Para eso sería un shunt antes de los reguladores que le quieras poner, de otra forma no creo, pues si quieres que limite o corte a 10A a 3.3V por ejemplo, si tu regulador solo te da 1A por ejemplo, antes de que tu limitador actúe el regulador ya lo habrá hecho.

Es sí o sí antes de la etapa de regulación.

Salu2!
09/12/2014 #3


Domonation Corporation dijo: Ver Mensaje
Para eso sería un shunt antes de los reguladores que le quieras poner, de otra forma no creo, pues si quieres que limite o corte a 10A a 3.3V por ejemplo, si tu regulador solo te da 1A por ejemplo, antes de que tu limitador actúe el regulador ya lo habrá hecho.

Es sí o sí antes de la etapa de regulación.

Salu2!
Bueno, sería una buena solución si es tal y como me lo imagino:

Fuente PC --> regulador de corriente --> regulador de voltaje

¿Me equivoco? puesto que aunque tengo algo de idea de electrónica no manejo tanto como muchos de los que andáis por aquí, ya me gustaría a mí...

En ese caso, ¿cómo podría hacer eso? puesto que ese regulador / limitador de corriente debería ser capaz de regular hasta los 24A que me entrega la fuente, pero los esquemas que he encontrado sólo son hasta 5A porque el lm338 no da más...

Otra cosa, haciendo ese montaje, ¿no me afectaría después al voltaje que puedo regular al haber limitado antes la corriente?
09/12/2014 #4

Avatar de Sr. Domo

tevaadarelsol dijo: Ver Mensaje
Bueno, sería una buena solución si es tal y como me lo imagino:

Fuente PC --> regulador de corriente --> regulador de voltaje

¿Me equivoco? puesto que aunque tengo algo de idea de electrónica no manejo tanto como muchos de los que andáis por aquí, ya me gustaría a mí...

En ese caso, ¿cómo podría hacer eso? puesto que ese regulador / limitador de corriente debería ser capaz de regular hasta los 24A que me entrega la fuente, pero los esquemas que he encontrado sólo son hasta 5A porque el lm338 no da más...

Otra cosa, haciendo ese montaje, ¿no me afectaría después al voltaje que puedo regular al haber limitado antes la corriente?
Sip, sería algo así, antes de tus reguladores de voltaje uno de corriente, pero me suena raro eso de que a X voltaje X corriente, a Y voltaje Y corriente, eso como que complicaría el asunto

El limitador de corriente trabajará con un shunt de 0.33 ohm por ejemplo, pero sería de alta potencia, por dar un número sería de 20W si es que manejarás 24A máximo.

Para soportar mayor corriente, el arreglo de zener+resistencia+transistor de potencia junto con el arreglo del shunt tienes para manejar altas corrientes podría servirte.

O puedes hacer eso de que amplían la corriente que pueden manejar con un regulador ajustable + transistor de potencia.

La resistencia shunt es de tan bajo valor que no se notará, siempre es inferior a 1 ohm. Y, el limitador lo puedes modificar para que simplemente te limite la corriente a valores seguros o que corte la corriente cuando exceda cierta corriente circulante.

La segunda opción se me hace mejor, te sirve por si la cajeteas haciendo corto en la salida, así proteges el transistor de potencia.

Salu2!
09/12/2014 #5


Domonation Corporation dijo: Ver Mensaje
Sip, sería algo así, antes de tus reguladores de voltaje uno de corriente, pero me suena raro eso de que a X voltaje X corriente, a Y voltaje Y corriente, eso como que complicaría el asunto

El limitador de corriente trabajará con un shunt de 0.33 ohm por ejemplo, pero sería de alta potencia, por dar un número sería de 20W si es que manejarás 24A máximo.

Para soportar mayor corriente, el arreglo de zener+resistencia+transistor de potencia junto con el arreglo del shunt tienes para manejar altas corrientes podría servirte.

O puedes hacer eso de que amplían la corriente que pueden manejar con un regulador ajustable + transistor de potencia.

La resistencia shunt es de tan bajo valor que no se notará, siempre es inferior a 1 ohm. Y, el limitador lo puedes modificar para que simplemente te limite la corriente a valores seguros o que corte la corriente cuando exceda cierta corriente circulante.

La segunda opción se me hace mejor, te sirve por si la cajeteas haciendo corto en la salida, así proteges el transistor de potencia.

Salu2!

Madre mía qué lío...

Lo de poder regular X corriente a X voltaje lo digo porque ya que tengo un regulador de voltaje para poder sacar la tensión que quiera, poder poner también un regulador de corriente para sacar la intensidad que quiera.

Entre las opciones que comentas, me quedo con la segunda del regulador ajustable puesto que es justamente mi idea, la de poder regular la intensidad máxima, y puesto que también estaba pensando en poner protección contra cortocircuito (que tampoco sé cómo hacerla), si mato dos pájaros de un tiro, mejor que mejor.

Sin embargo, me pierdo un poco con tu explicación puesto que como digo no llego a ese nivel. ¿Serías tan amable de pasarme un esquema a ver si consigo entenderlo?

Muchísimas gracias por tus explicaciones!
09/12/2014 #6

Avatar de Sr. Domo

tevaadarelsol dijo: Ver Mensaje
Madre mía qué lío...

Lo de poder regular X corriente a X voltaje lo digo porque ya que tengo un regulador de voltaje para poder sacar la tensión que quiera, poder poner también un regulador de corriente para sacar la intensidad que quiera.

Entre las opciones que comentas, me quedo con la segunda del regulador ajustable puesto que es justamente mi idea, la de poder regular la intensidad máxima, y puesto que también estaba pensando en poner protección contra cortocircuito (que tampoco sé cómo hacerla), si mato dos pájaros de un tiro, mejor que mejor.

Sin embargo, me pierdo un poco con tu explicación puesto que como digo no llego a ese nivel. ¿Serías tan amable de pasarme un esquema a ver si consigo entenderlo?

Muchísimas gracias por tus explicaciones!
Sip, el "Shunt" te sirve para medir corriente, limitar la corriente y para proteger contra cortos circuitos.

Ahora, un ejemplo de una fuente regulada con transistor y zener:



Y el ejemplo de un medidor con shunt:



RSC es la resistencia shunt, una de 0.33 ohm a 5W para practicar te serviría, pero para manejar altas corrientes deberá ser de mayor potencia, tal vez 20W por decir un número

Cuando la diferencia de potencial es mayor a 0.7V en RSC, Q2 conduce y pone en corte a Q1. Aunque se me ocurre tomar esa señal de Q2 para activar un driver para un relé que corte cuando exceda cierta corriente.

Salu2!
09/12/2014 #7


Domonation Corporation dijo: Ver Mensaje
Sip, el "Shunt" te sirve para medir corriente, limitar la corriente y para proteger contra cortos circuitos.

Ahora, un ejemplo de una fuente regulada con transistor y zener:


Y el ejemplo de un medidor con shunt:


RSC es la resistencia shunt, una de 0.33 ohm a 5W para practicar te serviría, pero para manejar altas corrientes deberá ser de mayor potencia, tal vez 20W por decir un número

Cuando la diferencia de potencial es mayor a 0.7V en RSC, Q2 conduce y pone en corte a Q1. Aunque se me ocurre tomar esa señal de Q2 para activar un driver para un relé que corte cuando exceda cierta corriente.

Salu2!

La idea por lo que entiendo sería hacer el segundo montaje pero con posibilidad de que sea regulable, algo que sólo veo en la primera. Lo que no sé es a dónde van conectados los colectores de Q1 y Q2, así como Vc, ni qué componentes son los necesarios para estos montajes.

¿Sería abusar mucho de tu paciencia pedirte si me pudieras pasar un esquema de lo que quiero montar? es decir, el regulador ajustable con los transistores de potencia, el zener y todo lo necesario, de manera que pueda diseñar ese mismo esquema en eagle y montarlo sobre PCB para ponerlo en la fuente entre la salida de la fuente de PC y el regulador de voltaje que ya tengo...

Sé que es demasiado pedir y no tienes porqué hacerlo, lo que pasa es que me pierdo porque no llego a comprender cómo hacerlo yo mismo y por mucho esquema que veo no saco nada en claro...

Muchas gracias de antemano, aunque no puedas pasarme el esquema te agradezco igualmente tus respuestas!
09/12/2014 #8

Avatar de Sr. Domo



Donde dice "unregulated no se que" es la salida de voltaje de tu fuente y donde dice "regulated output" es tu nueva salida regulada, ahí para variar el voltaje es cambiando el diodo zener, ya sea un zener ajustable como el TL431 o un simple zener, pero con la segunda opción no podrás ajustarlo.

R4, suelo usar una de 100 ohm a 470 ohm, pero creo que hay un cálculo para eso, será cuestión de buscar. El zener será de 1W o más.

Ahora la imagen del shunt:

Q1 es el mismo transistor que Q4 de la imagen anterior, por lo que todo el circuito te queda así:



Q1 será de alta potencia (TIP35C por ejemplo) y Q2 uno de propósito general (MPSA42 por ejemplo).

Rz deberás calcularla, aunque yo suelo usarlas de 100 a 470 ohm a 1W.

C1 pues es para filtrado, pues tal vez de 1 a 10uF por ejemplo...

ZD1 es el zener para regular el voltaje, por ahí leí que para saber que voltaje obtendrás debes restarle 0.7V al voltaje del zener. Por ejemplo, si es de 15V, tendrás a la salida 14.3V, si quieres obtener los 15V pon un diodo común en serie con el zener para aumentar los 0.7V que caen en la juntura BE, aunque igual, que alguien me corrija si estoy diciendo barbaridades

RShunt es la resistencia shunt que se usará para medir la corriente. Hay que poner otros componentes para que se active a determinada tensión, sino se activará apenas hayan 0.7V en la base de Q2.

Eso te dará una idea, igual, en el foro hay varias

Por ahí ví una que trae todo lo necesario, será cuestión que la busque para ver si te sirve.

Salu2!

---------- Actualizado después de 5 minutos ----------

Esta sería otra idea:



Tendrás que calcular cuántos diodos debes poner para que corten el transistor, eso lo haces por ley de ohm:

I= V/R

Usando los dos diodos como en la imagen, cortará el transistor cuando circulen casi 12A

I= V/R

I= 1.4V (caída de ambos diodos) / 0.1175 ohm (0.47 ohm/4, pues son 4 en paralelo).
I= 11.9148 y "chorrocientos" números
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: png rzs.PNG (9,5 KB (Kilobytes), 415 visitas)
09/12/2014 #9
Moderador

Avatar de elaficionado

Hola.

Una fuente de PC no sirve para obtener de 0 a 12V, con el LM338, ya que, el LM338 necesita como mínimo 3V voltaje de entrada (Vi) - voltaje de salida (Vo), es decir Vi- Vo>=3V.

Sí, Vi=12 , Vo=¿?

12-Vo=3 ==> Vo=9V, es l máximo voltaje que se obtiene con 12V. Esto es sin considerar los casi 2V adicionales que necesita el limitador de corriente.

El reforzador de corriente y el Limitador de corriente, sugerido por el fabricante de reguladores de voltaje de 3 terminales positivos.

Mira aquí: Fuente regulable +/-1.2V a +/-30V y 5A a 7A (maximo)

Los Mensajes #2 y #98 (mejor si lees todo el tema)



Chao.
elaficionado.
09/12/2014 #10


Domonation Corporation dijo: Ver Mensaje

Donde dice "unregulated no se que" es la salida de voltaje de tu fuente y donde dice "regulated output" es tu nueva salida regulada, ahí para variar el voltaje es cambiando el diodo zener, ya sea un zener ajustable como el TL431 o un simple zener, pero con la segunda opción no podrás ajustarlo.

R4, suelo usar una de 100 ohm a 470 ohm, pero creo que hay un cálculo para eso, será cuestión de buscar. El zener será de 1W o más.

Ahora la imagen del shunt:

Q1 es el mismo transistor que Q4 de la imagen anterior, por lo que todo el circuito te queda así:



Q1 será de alta potencia (TIP35C por ejemplo) y Q2 uno de propósito general (MPSA42 por ejemplo).

Rz deberás calcularla, aunque yo suelo usarlas de 100 a 470 ohm a 1W.

C1 pues es para filtrado, pues tal vez de 1 a 10uF por ejemplo...

ZD1 es el zener para regular el voltaje, por ahí leí que para saber que voltaje obtendrás debes restarle 0.7V al voltaje del zener. Por ejemplo, si es de 15V, tendrás a la salida 14.3V, si quieres obtener los 15V pon un diodo común en serie con el zener para aumentar los 0.7V que caen en la juntura BE, aunque igual, que alguien me corrija si estoy diciendo barbaridades

RShunt es la resistencia shunt que se usará para medir la corriente. Hay que poner otros componentes para que se active a determinada tensión, sino se activará apenas hayan 0.7V en la base de Q2.

Eso te dará una idea, igual, en el foro hay varias

Por ahí ví una que trae todo lo necesario, será cuestión que la busque para ver si te sirve.

Salu2!

---------- Actualizado después de 5 minutos ----------

Esta sería otra idea:


Tendrás que calcular cuántos diodos debes poner para que corten el transistor, eso lo haces por ley de ohm:

I= V/R

Usando los dos diodos como en la imagen, cortará el transistor cuando circulen casi 12A

I= V/R

I= 1.4V (caída de ambos diodos) / 0.1175 ohm (0.47 ohm/4, pues son 4 en paralelo).
I= 11.9148 y "chorrocientos" números
Tras darle unas cuantas vueltas a esos esquemas y a tus explicaciones, creo haber entendido que esos esquemas son para poder regular voltaje y no corriente, ¿me equivoco? ¿o es que soy demasiado zoquete?

---------- Actualizado después de 5 minutos ----------

elaficionado dijo: Ver Mensaje
Hola.

Una fuente de PC no sirve para obtener de 0 a 12V, con el LM338, ya que, el LM338 necesita como mínimo 3V voltaje de entrada (Vi) - voltaje de salida (Vo), es decir Vi- Vo>=3V.

Sí, Vi=12 , Vo=¿?

12-Vo=3 ==> Vo=9V, es l máximo voltaje que se obtiene con 12V. Esto es sin considerar los casi 2V adicionales que necesita el limitador de corriente.

El reforzador de corriente y el Limitador de corriente, sugerido por el fabricante de reguladores de voltaje de 3 terminales positivos.

Mira aquí:

Los Mensajes #2 y #98 (mejor si lees todo el tema)



Chao.
elaficionado.
Entiendo lo que me comentas de la caída de tensión, pero me surgen dudas puesto que ahora mismo la que tengo hecha puede regularse desde 2 a 11.4 aproximadamente, y lo tengo hecho con un regulador (que no sé cual es ahora mismo puesto que no la tengo delante) que ataca la base de dos 2n3055 para proporcionar la salida.

Además le he estado echando un ojo al hilo que me enlazas, y la verdad es que por lo que consigo entender en ese hilo construyen una fuente regulable en tensión, cuando lo que yo pretendo es poder regularla en corriente...
09/12/2014 #11


Creo que finalmente lo dejaré por imposible, puesto que veo que no tengo el conocimiento necesario para hacer lo que me gustaría y no consigo entender las soluciones que me aportais... :(
09/12/2014 #12

Avatar de Sr. Domo

tevaadarelsol dijo: Ver Mensaje
Creo que finalmente lo dejaré por imposible, puesto que veo que no tengo el conocimiento necesario para hacer lo que me gustaría y no consigo entender las soluciones que me aportais... :(
Pero me surge una pregunta, para qué quieres limitar la corriente? eso es lo que aún no entiendo. De todas formas, si quieres variar la corriente el circuito sigue en aumento.

Salu2!
10/12/2014 #13


Domonation Corporation dijo: Ver Mensaje
Pero me surge una pregunta, para qué quieres limitar la corriente? eso es lo que aún no entiendo. De todas formas, si quieres variar la corriente el circuito sigue en aumento.

Salu2!
Me gustaría limitar la corriente para poder regular la intensidad a la salida, para en el caso de conectar algún circuito delicado o algo no "quemarlo" metiendole 24A.

La idea me viene de las fuentes comerciales, que puedes ajustar tanto la tensión como la corriente... me gustaría hacer lo mismo.
10/12/2014 #14

Avatar de Sr. Domo

tevaadarelsol dijo: Ver Mensaje
Me gustaría limitar la corriente para poder regular la intensidad a la salida, para en el caso de conectar algún circuito delicado o algo no "quemarlo" metiendole 24A.

La idea me viene de las fuentes comerciales, que puedes ajustar tanto la tensión como la corriente... me gustaría hacer lo mismo.
Para limitar la corriente puedes hacerlo colocando una resistencia en serie con los diodos, o un potenciómetro para cambiar el "umbral" de detección de sobrecarga.

Aunque eso de "no quemarlo" me suena a que aún no sabes que un circuito no toma toda la corriente que pueda proveer la fuente, sino que nada más la que necesita
10/12/2014 #15
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Considerando y haciendo la salvedad del hilo dónde está puesto el circuito :

Fogonazo dijo: Ver Mensaje
Por favor dejar por aquí:

Ideas locas.
Circuitos NO comprobables
Circuitos irrealizables
Delirios varios
Etc.

Recicladero del "Arenero"

Podrias probar (hay uno funcionando hasta 12V 2A) éste limitador ultra sencillo , deberás reemplazar los díodos por unos de 10 amperes y reemplazar el LM317 por el LM338 para andar por los 5A


Recicladero del "Arenero"

Los elementos en rojo del simulador solo son la "carga" para poder simular

Saludos !
10/12/2014 #16


Domonation Corporation dijo: Ver Mensaje
Para limitar la corriente puedes hacerlo colocando una resistencia en serie con los diodos, o un potenciómetro para cambiar el "umbral" de detección de sobrecarga.

Aunque eso de "no quemarlo" me suena a que aún no sabes que un circuito no toma toda la corriente que pueda proveer la fuente, sino que nada más la que necesita

Lo de la resistencia no sé, no termino de verlo del todo adecuado por tema de disipación de calor y potencia de ésta... Preferiría poder regularlo de alguna otra manera más "elegante".

Respecto a lo de "no quemarlo", sé que el circuito toma la corriente necesaria de la fuente pero, si nos ponemos en caso de que haya un cortocircuito en la salida, no será lo mismo que la intensidad pueda subir hasta los 24A que tenerla limitada a, por ejemplo, 700mA. De ahí que también haya pensado en ponerle protección contra cortocircuito....

---------- Actualizado después de 3 minutos ----------

DOSMETROS dijo: Ver Mensaje
Considerando y haciendo la salvedad del hilo dónde está puesto el circuito :

Podrias probar (hay uno funcionando hasta 12V 2A) éste limitador ultra sencillo , deberás reemplazar los díodos por unos de 10 amperes y reemplazar el LM317 por el LM338 para andar por los 5A


Los elementos en rojo del simulador solo son la "carga" para poder simular

Saludos !
Muchas gracias @dosmetros !! en el esquema que me has puesto sí que soy capaz de ver qué componentes forman el limitador de corriente y cuales el de voltaje, por lo que puedo sacar una muy buena idea de cómo hacer sólo el limitador de corriente.

Con respecto al uso del LM338 que soporta hasta 5A, ¿sería posible poner varios de ellos en paralelo para obtener hasta los 24A? Imagino que también deberé cambiar los diodos por unos mayores o poner más de ellos en paralelo para soportar dicha corriente, ¿estoy en lo cierto?

Edito: Vale, acabo de ver que sí es posible conectar varios lm338 en paralelo, de este modo:



En cuyo caso Rs según pone en esa web deberá de ser de 0.3ohm 5w, e imagino que esa resistencia R1 es la que en el circuito que me pones se ha cambiado por los dos diodos, ¿cierto?


Por cierto, ¿cual sería el valor de ese potenciómetro?
10/12/2014 #17


Si se te hace muy complicado , puedes recurrir a los eternos fusibles,más aún si mencionas cortocircuito, encuentras desde cientos de mA hacia arriba.
10/12/2014 #18
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Vamos por partes , ese circuito surgío como experimentación a pedido de un Forista que quería convertir su fuente variable con un LM317 , "en fuente de laboratorio". Cómo había que usar resistencias escalonadas de potencia y una llave selectora también de potencia , y eso complicaba la compra y la economía $ entonces traté de hacer un circuito con una sola resistencia y un transistor amplificador . . . pero se complicaba mucho para aquel Forista de conocimientos básicos.

Así que se me ocurrió usar la caida de voltaje de los díodos que es media logarítmica respecto de la corriente.

La forma de poner los reguladores en paralelo es con una resistencia de 0,1 Ohm 5 o 10 Watts en serie a la salida de cada uno . . . hay que probar cómo afecta eso al circuito , se puede probar con uno solo + la reistencia , a ver que habría que ajustar

Los díodos tienen que ser los rectificadores comunes y corrientes , no sirven los rápidos de fuente conmutada , yo usaría los de alternador de automotor que son baratos.

El Potenciometro , dice el diagrama 1k y la resistencia 100 Ohms 1/4 de Watt

Así cómo está limita desde 7 mA a 2 A

Saludos !
02/03/2015 #19


Yo me vi a la necesidad de armar una fuente de 100 VCD a 4 AMP. La fabrique con con un transformador de 220VCA a 110VCA, solo que en lugar de los 220VCA en el primario la alimente con 110VCA y me dio de salida los 85 VCA y después regule a 100 VCD. Solo que con un pequeño corto por mínimo que fuera me dañaba los transistores de salida del regulador.

Me di a la tarea de diseñar esto y armarlo, con una resistencia shunt de 10W que no ocupa mas. Todos son LM741C y arme una fuente de 12VCD aparte. Funciono muy bien. por si a alguien se le ofrece subo diagrama.
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg Limitador de Corriente de Alto Voltaje y Protección contra Corto.jpg (80,6 KB (Kilobytes), 115 visitas)
02/03/2015 #20


Aqui le dejo un enlace con videos de circuito de fuente DC DC con control de corriente.
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