Fuente regulada, variable y cortocircuitable con uA741

[usama992]

Buenas a todos,

Estoy en proceso de hacer una fuente de alimentacion cuyos requisitos son los que e puesto en el titulo del post, es decir, la fuente debe ser:
- Regulada.
- Variable
- Cortocircuitable

La fuente debe tener una salida de 0V-25V, 2.5A (máximo) y para ello debo usar un uA741.

Partiendo de todo esto e buscao esquemas en los que pueda guiarme un poco y no me aclaro demasiado.

Lo mas decente que he encontrando es lo que veis en la foto de abajo, por lo que veo es regulada y variable (sino es asi corregidme), la Imax de salida podria modificarla cambiando la R variable y/o las resistencias de la salida (si no es asi corregidme), y lo que no tengo ni idea es como hacer para que sea cortocircuitable (que este en cortocircuito 30 segundos).

A ver si con esto me podeis dar unas pistas para empezar y voy avanzando poco a poco.

Muchas gracias,

un saludo

 

[MrCarlos]

Hola usama992

Para ese tipo de protección (Corto Circuito a la salida) se requiere un sensor de corriente.
Las especificaciones que fijas para la fuente son: 0 a 25Vdc. @ 2.5Amp.
El sensor de corriente puede ser una resistencia, conectada en serie con la carga, de bajo valor (0.01Ohm),
Así que cuando en esta resistencia tengas una caída de tensión de 0.025Vdc. la fuente se corte, sin embargo como la fuente se corta el voltaje en la resistencia sensora cae con lo que la fuente vuelve a querer dar el voltaje programado. Este circuito de protección debe prever esta situación no volviendo a generar voltaje sino hasta que se quite el Corto Circuito.

Otra forma es verificar el voltaje en las terminales de la fuente, si este voltaje cae a cerca de 0 cortar la fuente.

En fin ahí están 2 ideas con las que puedes iniciar a “inventar” el circuito de protección contra corto circuito de la fuente.

saludos
a sus ordenes

 

[usama992]

Hola usama992

Para ese tipo de protección (Corto Circuito a la salida) se requiere un sensor de corriente.
Las especificaciones que fijas para la fuente son: 0 a 25Vdc. @ 2.5Amp.
El sensor de corriente puede ser una resistencia, conectada en serie con la carga, de bajo valor (0.01Ohm),
Así que cuando en esta resistencia tengas una caída de tensión de 0.025Vdc. la fuente se corte, sin embargo como la fuente se corta el voltaje en la resistencia sensora cae con lo que la fuente vuelve a querer dar el voltaje programado. Este circuito de protección debe prever esta situación no volviendo a generar voltaje sino hasta que se quite el Corto Circuito.

Otra forma es verificar el voltaje en las terminales de la fuente, si este voltaje cae a cerca de 0 cortar la fuente.

En fin ahí están 2 ideas con las que puedes iniciar a “inventar” el circuito de protección contra corto circuito de la fuente.

saludos
a sus ordenes

Buenas MrCarlos,

Gracias por tu respuesta, lo que me propones para cortocircuito creo que me sera de gran ayuda y lo hare de la primera forma que me das

Por lo demas, crees que el esquema puede ser valido para la fuente que quiero montar?

Muchas gracias,

un saludo

 

[MrCarlos]

Hola usama992

Sí, Así es, puedes utilizar la fuente de tu mensaje original.

Claro que agregando el circuito para protección contra corto circuito.

saludos
a sus ordenes

 

[usama992]

Buenas de nuevo

Antes de nada gracias por la ayuda.

Bien, de momento va cogiendo forma el proyecto pero tengo un par de dudas:

- El voltaje minimo que me dara la fuente del sera de 0V o sera de 1.5V aproximadamente, si es esto ultimo, como puedo conseguir esos 0V que deseo?

- La Imax que me interesa en la salida es de 2.5A y por lo que lei, la fuente de este esquema daria 4A, como puedo reducir esa corriente maxima a los 2.5 que deseo? (podria lograrlo solo con cambiar los valores de las resistencias y/o la resistencia variable que hay en la salida?)

Muchisimas gracias,

un saludo

 

[MrCarlos]

Hola usama992

El voltaje mínimo que de la fuente, > 0Vdc. Puedes reducirlo a 0Vdc. Sumándole un voltaje negativo a la fuente.
Esto se hace, preferentemente, por la terminal negativa.

No veo la necesidad de limitar la fuente a 2.5Amp. Sin embargo puedes intercalar una resistencia de bajo valor abriendo la línea del capacitor de 100nF y la resistencia de colector del BD137; cuando circule corriente habrá una caída de voltaje en ésta resistencia (Intercalada). Esa caída de voltaje utilízala para limitar la corriente por medio de un 741 y, la salida de este conectada, como señal de corrección, al 741 que ya tiene la fuente.

saludos
a sus ordenes

 

[usama992]

Hola usama992

El voltaje mínimo que de la fuente, > 0Vdc. Puedes reducirlo a 0Vdc. Sumándole un voltaje negativo a la fuente.
Esto se hace, preferentemente, por la terminal negativa.

No veo la necesidad de limitar la fuente a 2.5Amp. Sin embargo puedes intercalar una resistencia de bajo valor abriendo la línea del capacitor de 100nF y la resistencia de colector del BD137; cuando circule corriente habrá una caída de voltaje en ésta resistencia (Intercalada). Esa caída de voltaje utilízala para limitar la corriente por medio de un 741 y, la salida de este conectada, como señal de corrección, al 741 que ya tiene la fuente.

saludos
a sus ordenes

Hola MrCarlos

Siento las molestias:cabezon:

No he entendido demasiao bien tu ultima respuesta, a ver si me lo puedes aclarar.

Como puedo sumarle un voltaje negativo a la fuente. esto seria independiente y externo al circuito verdad?

Lo de limitar a 2.5A me he perdido, jeje. Del capacitor de 100 nF, deberia quitar la tierra y mandarlo al colector del BD137 junto con una resistencia?

Despues de eso me queda alguna duda de como poner el otro 741, pero prefiero aclarar lo anterior antes de preguntartelo, que sino igual es mucho lio, asi voy modificando el esquema poco a poco.

Gracias por tu paciencia

un saludo

 

[MrCarlos]

Hola usama992

Analiza la imagen adjunta para que puedas definir lo que digo en mi mensaje anterior.

saludos
a sus ordenes

 

[usama992]

Hola usama992

Analiza la imagen adjunta para que puedas definir lo que digo en mi mensaje anterior.

saludos
a sus ordenes

Buenas MrCarlos

Gracias por la ayuda. Así lo entiendo perfectamente. Lo de colocar otra fuente es lo que suponia, pero lo del 741 adicional no sabia por donde cogerlo.

Continuare con ello, de momento creo no tengo mas dudas por lo que no te molestare en un tiempo jeje.

Te seguire informando de mis avances y de la evolucion de la fuente.

Gracias !!

un saludo

 

[elaficionado]

Hola.
Prueba esto y mira como te va.


Chao.
elaficionado.

 

[jreyes]

Hola !

También puede realizar este esquema. Con una resistencia colocada entre la base y el emisor de Q3 se obtiene el control de la corriente máxima (de corto circuito).

El esquema:



Y la salida:



Cabe señalar que hay que montar Q2 sobre un disipador de calor bastante generoso si el voltaje de salida es bajo. Otro detalle: el circuito no puede regular hasta 0V, a lo más debería regular hasta el voltaje formado por los dos diodos (1.4V aproximadamente).


Adiosín...!

 

[usama992]

Hola.
Prueba esto y mira como te va.
Ver el archivo adjunto 29977

Chao.
elaficionado.

Buenas elaficionado,

Veo un par de modificaciones (el transistor con un par de resistencias,los dos diodos y la resistencia de la salida), pero realmente no entiendo muy bien su labor en este circuito

Gracias por tu ayuda y disculpa las molestias

un saludo

Hola !

También puede realizar este esquema. Con una resistencia colocada entre la base y el emisor de Q3 se obtiene el control de la corriente máxima (de corto circuito).

El esquema:



Y la salida:



Cabe señalar que hay que montar Q2 sobre un disipador de calor bastante generoso si el voltaje de salida es bajo. Otro detalle: el circuito no puede regular hasta 0V, a lo más debería regular hasta el voltaje formado por los dos diodos (1.4V aproximadamente).


Adiosín...!

Gracias por tu aportacion

Parece que este esquema es un poquito mas simple que los anteriores pero tiene muy buena pinta tambien.
Tengo una duda tal vez un poco absurda. No conocia el LT1097, pero por lo visto funciona igual que un 741, verdad?

Muchas gracias,

un saludo

 

[jreyes]

Hola usama992:

Sí, funciona igual que un 741.


Adiosín...!

 

[elaficionado]

Hola.

El transistor adicional es para limitar la corriente a 2.5A, los dos diodos de salida sirven para obtener un voltaje de salida cercano a los cero voltios y pon los diodos 1N5401 ó equivalente.

Chao.
elaficionado.

 

[usama992]

Buenas tardes,

He simulado los 3 circuitos que me habeis dejao (a lo rancio con el programa crocodile) y los 3 regulan perfectamente. Gracias a la idea de elaficionado de colocar 2 diodos los 3 circuitos propuestos tienen en la salida un voltaje muy aproximado a 0V (200-500mV).

No me queda tan claro lo de la Imax, no llega a 2.5A ni de lejos, ponga la carga que ponga (no llega ni a 100mA) pero supongo que eso debe ser un error de simulación o algun error del programa.

Lo unico antes de montarlo me queda asegurarme bien de la protección contra cortocircuito. Eso probare de la manera propuesta por MrCarlos porque no veo manera de probarlo mediante el simulador. Eso si, tengo una duda, quiero hacer que este aproximadamente 30 segundos en cortocircuito pero no se como ni con que elemento podria conseguirlo, supongo que algun condensador, pero no se me ocurre la manera.

Bueno, pues no me enrollo mas, a ver si me podeis ayudar un poquito en el tema de la proteccion de cortocircuito y a partir de ahi creo que lo tendré todo claro y os dejare en paz ya .

Muchas gracias a todos,

un saludo

 

[jreyes]

Hola !

Si te fijas en el monito que puse de las salidas, en la parte inferior aparecen unos números, esos números son el valor de la carga en Ω; a medida que este valor disminuye, la corriente aumenta y el voltaje de salida cae debido al corto circuito (por la falla en el transistor de paso, que es lo que se busca). Puede bajar el softwere LTspice IV desde aquí (es gratis http://ltspice.linear.com/software/LTspiceIV.exe )


Adiosín...!

 

[usama992]

Hola !

Si te fijas en el monito que puse de las salidas, en la parte inferior aparecen unos números, esos números son el valor de la carga en Ω; a medida que este valor disminuye, la corriente aumenta y el voltaje de salida cae debido al corto circuito (por la falla en el transistor de paso, que es lo que se busca). Puede bajar el softwere LTspice IV desde aquí (es gratis http://ltspice.linear.com/software/LTspiceIV.exe )


Adiosín...!

Buenas jreyes,

He probado de nuevo tu circuito con un programa mas decente y parece que funciona bien. Regula entre 0.8-25V, si le pongo una carga de 62.5W (25Vx2.5A) la carga (una bombilla) se enciende al 100%. Perfecto!

Si le pongo una bombilla de mas potencia, la tension baja, la intesidad sube y la bombilla luce menos. Por lo tanto la Imax de cortocircuiito esta bien y es 2.5A.Perfecto!

(Añadir que ademas el potenciometro regula perfectamente: 25%=6.5V, 50%=12.5V, 75%=18.5V)

Ahora viene mi pregunta, si lo que quiero es que la fuente sea cortocircuitable, con eso ya es suficiente? esta protegida contra cortocircuitos? Si quiero que este en cortocircuito 30 segundos como puedo conseguirlo? No lo entiendo muy bien.

Muchas gracias,

un saludo


Por otra parte,

Respescto al otro circuito (el que puse yo y elaficionado modifico) funciona de esta manera:

Regula entre practicamente 0-25V (en concreto 0.127-24.674V), si le pongo una carga de 62.5W (25Vx2.5A) la carga (una bombilla) se enciende (no tanto en el circuito de jreyes, pero se enciende. Perfecto!

Si le pongo una bombilla de mas potencia mas alta, la tension baja, la intesidad se mantiene (sube unos mA despreciables) y tengo estos 2 casos:
- Si pongo una bombilla de hasta 120W (es decir, casi el doble) la bombilla luce.
- Si pongo una bombilla de mas de 120W (es decir, mas del doble) la bombilla no luce.

Entonces el funcionamiento parece que tambien esta bien, con esa duda de porque con tanta potencia todavia se enciende la bombilla.

(Añadir que el potenciometro no funciona linealmente: 25%=0.5V, 50%=1.2V, 75%=3V, 90%=7V, 95%=10V)

Entones esa es mi duda, a ver si eso es correcto o estoy haciendo algo mal. Aparte de la proteccion contra cortocircuito que he puesto antes que no lo entiendo muy bien como iria.

Gracias,

un saludo

 

[elaficionado]

Hola.

Si puedes usa un potenciómetro no lineal.
Debido a que la corriente que circula por el potenciómetro no es constante, por lo tanto su comportamiento no es lineal.

Chao.
elaficionado

 

[madrile]

Buenas.

Aprobecho el tema, ya que tambien tengo que montar una fuente de las mismas caracteristicas.
E encontrado el siguiente esquema por internet, queria saber si funcionaria como el esquema que esta montando usama992, otra cosa que nose del esquema es la funcion del cristal en el circuito

gracias
un saludo

 

[jreyes]

Hola usama:

El circuito que propuse sí está protegido contra corto circuito (éste está limitado por el valor de RSc). Tal como se dijo más arriba, el disipador del transistor de paso debe ser capaz de soportar la potencia disipada por el mismo que es el producto del voltaje de entrada por la corriente de corto circuito.

Si quieres colocar la fuente en corto por 30 segundos no hay problema...todo depende del disipador que utilices.


Adiosín...!