Regulador de corriente con transistor de paso

#22
Hola me prendo a la idea del regulador este y paso a comentarle.
En otro día encontré una luz de emergencia que traen una batería de 6V 4Ah (dice batería de recargable de ácido-plomo sellada 6V) y estuve mirando el circuito y la misma es cargada con una fuente que mide 13V en vacío (sin carga) y tiene una resistencia demmm 6,8 ohm y pensé en crear otra fuente de 9V y aplicarle este circuito porque en verdad no sé si el mismo trabaje a 13V??? ( para mi es todo un abismo que el circuito reduzca a 6V )

El tema es que no cuento con el TIP122 (darlintong) y pensé en hacerlo con 2 transistores suprimir el 2N2222 y quedaría 2 BC548 y un TIP41C la resistencias la tengo, pero la idea es tratar de hacerlo con transistores que es con lo que mas cuento en el taller o sea mi tema Q1, Q2 y Q3


Saludin lavandin ayudin
Gato... no me explico cual es tu preocupación. El TIP122 es un darlington y la configuración Q3-Q2 del circuito que posteas también es una configuración darlington.
Del resto, el circuito es exactamente igual al otro. Solo que un TR o dos TRs que cumplen la misma función.
Q1 lee la caída tensión generada por la corriente que recorre R2. Cuando esa tensión alcanza la tensión de 0,7V, se saturará Q1 y provocará el corte entre base-emisor del darlington.
Si la R limitadora (R2) es de 6,8Ω esto se cortará a I = V/R = 0,7V/6,8Ω = 0,103 A.
El resto de los circuitos es similar.
 
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#23
exelente hazard_1998 pero te pregunto necesariamente tiene que ser con un MJ15003 si total circulan aprox 3A?

otra cosa no entendi la parte de la refrigeracion del transistor. mi idea era meterlo adentro de la caja de la fuente atx y agregarle del otro lado otro cooler de 8x8 entonces para generar un tunel de viento

las resistencias no tendrian que ser de mas potencia?:unsure:
 
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#24
Hola me prendo a la idea del regulador este y paso a comentarle.
En otro día encontré una luz de emergencia que traen una batería de 6V 4Ah (dice batería de recargable de ácido-plomo sellada 6V) y estuve mirando el circuito y la misma es cargada con una fuente que mide 13V en vacío (sin carga) y tiene una resistencia demmm 6,8 ohm y pensé en crear otra fuente de 9V y aplicarle este circuito porque en verdad no sé si el mismo trabaje a 13V??? ( para mi es todo un abismo que el circuito reduzca a 6V )

El tema es que no cuento con el TIP122 (darlintong) y pensé en hacerlo con 2 transistores suprimir el 2N2222 y quedaría 2 BC548 y un TIP41C la resistencias la tengo, pero la idea es tratar de hacerlo con transistores que es con lo que mas cuento en el taller o sea mi tema Q1, Q2 y Q3


Saludin lavandin ayudin
A ver, yo lo analizaría así:

Para averiguar la corriente de corte (o a la que no se puede superar), parto de una cierta corriente Icq2 en donde se que el Q1 va a empezar a conducir debido al valor de R2, entonces supongo 1A:

[LATEX]I_{cq2}=1A \Rightarrow V_{R2}=V_{beq1}=I_{cq2}.R_{2}=0,6v[/LATEX]

Si te fijás en las hojas de dato del 548, tenés una curva que te vincula Icq con Vbeq:



De ahí sabes que Icq1=1mA

Sigamos viendo que pasa con el resto de las tensiones/corrientes:

- De la hoja de datos del Tip41, la Vbeq2=0,8v en base a la Icq2 que supuse.
- El Hfe del Tip41 para la Icq2 es de 70

[LATEX]I_{bq2}=\frac{I_{cq2}}{h_{fe2}}=\frac{1A}{70} \approx 14,3mA = I_{cq3}[/LATEX]

- El Hfe del 548 para la Icq3 es de 300 aprox.

[LATEX]I_{bq3}=\frac{I_{cq3}}{h_{fe3}}=\frac{14,3mA}{300} \approx 48uA[/LATEX]

Por último la Vbeq3 se puede obtener del gráfico que puse antes y rondará en 0,7v en base a un Icq de 14mA

En base a todos esos datos, se puede calcular la Vb3 y la corriente que suministra R1 a la base de Q3:

[LATEX]V_{b3}=V_{beq2}+V_{beq3}+V_{R2}+V_{bateria}=0,8v+0,7v+0,6v+6v=8,1v[/LATEX]

[LATEX]I_{R1}=\frac{V_{fuente}-V_{b3}}{R_{1}}=\frac{9v-8,1v}{120 \Omega}= 7,5mA[/LATEX]

Esto implica que R1 suministra corriente de exceso para que Q3 reciba la corriente necesaria (IR1=7,5mA e Icq1=1mA), por lo tanto el corte no se encuentra en 1A, pero se le acerca.

A ojo (y usando los gráficos) para que se llegue a ese límite de corriente, Vbeq1 deberá ser un poco menos de 0,7v para pedir casi esos 7,5mA que entrega IR1 y limíte de esta forma limite la corriente.

[LATEX]V_{beq1-limite}=0,7v \Rightarrow I_{cq2}=\frac{V_{beq1-limite}}{R_{2}}=1,16A[/LATEX]

Entonces la corriente máxima que entregará el circuito será de 1,16A aproximadamente.
 
#25
hazard_1998 entonces este circuito no me sirve por lo que comentas que me variaría la corriente.

de que otra forma podría limitar la corriente máxima, mas bien como hace esos cargadores de batería que son del tamaño de un motor??? jeje

Gudino Roberto duberlin entonces tendría que dejar la resistencia de 0.6 y el 2n2222 y conectar el opto acoplador ahí, y después el tip lo comanda el opto acoplador no?
Basicamente seria algo asi como lo comentas, la idea es que cuando conduzca el 2N2222 por exceso de corriente, active el correspondiente transistor para excitar el optoacoplador y este se encarga de reducir la tension de salida. Debes lograr que la realimentacion sea integrada es decir con retardo que puedes lograr con algun filtro RC, pues evitas que oscile y estropee todo!!! Exitos Amigo.-
 
#26
exelente hazard_1998 pero te pregunto necesariamente tiene que ser con un MJ15003 si total circulan aprox 3A?
si, el transistor esta un poco sobredimensionado, pero tiene un par de motivos...

21W constantes de disipación no son poca cosa, y si bien un 2N3055H puede cumplir la tarea, tampoco creo que haya tanta diferencia de precio, ademas, hoy dia, es bastante facil de conseguir y tolera bien la disipacion de potencia que le impone el circuito

otra cosa no entendi la parte de la refrigeracion del transistor. mi idea era meterlo adentro de la caja de la fuente atx y agregarle del otro lado otro cooler de 8x8 entonces para generar un tunel de viento
mirá, hacé la prueba montando el transistor en un buen disipador de calor y verificá vos mismo si el montaje que querés hacer es viable, despues, una vez que lo tengas bien probado, podes emprolijar y buscar alternativas al ensamblado.

las resistencias no tendrian que ser de mas potencia?:unsure:
nop, con 1,5A (por cada resistencia) tendras 1W de disipacion constante por cada resistencia, por eso en el plano puse 5W ceramicas, para darle margen y para que tenga un cuerpo suficientemente grande para poder disipar 1W sin quemar la placa. igual, es recomendable que esten espaciadas entre sí y entre las resistencias y la placa u otros elementos
 
#28
Gato... no me explico cual es tu preocupación. El TIP122 es un darlington y la configuración Q3-Q2 del circuito que posteas también es una configuración darlington.
Del resto, el circuito es exactamente igual al otro. Solo que un TR o dos TRs que cumplen la misma función.
Q1 lee la caída tensión generada por la corriente que recorre R2. Cuando esa tensión alcanza la tensión de 0,7V, se saturará Q1 y provocará el corte entre base-emisor del darlington.
Si la R limitadora (R2) es de 6,8Ω esto se cortará a I = V/R = 0,7V/6,8Ω = 0,103 A.
El resto de los circuitos es similar.
Ese es el problema que no tengo el darlington y lo tengo que hacer con dos transistores y los que tengo a mano son esos y quería saber si era factible.

[LATEX]Sacando la formulas siendo que soy técnico retirado y no ingeniero y mucho menos matemático [/LATEX]

Se puede calcular el Vb Q3 y la corriente que suministra R1:

Esto implica que R1 suministra corriente de exceso para que Q3 reciba la corriente necesaria, por lo tanto el corte no se encuentra en 1A, pero se le acerca.

A ojo para que se llegue a ese límite de corriente, Vbe deberá ser un poco menos de 0,7v para pedir casi esos 7,5mA que entrega R1 y límite de esta forma confine la corriente.

Entonces la corriente máxima que entregará el circuito será de 1,16A aproximadamente.
:unsure: entiendo donde están mi punto críticos en R1 y R2 para que pueda usar los transistores propuesto y pueda usar 9V para cargar la batería de 6V y veo que 1,1A es mucha corriente de carga :unsure:

gracias cosmefulanito, mcrven
:apreton:
 
#29
bueno en unos días lo armo pruebo comento y pongo fotos

ahora viene el otro tema este cargador funciona a una corriente de 3A/h entonces para cargar distintas baterías tendría que a saber su capacidad por ejemplo: si deseo cargar una batería de 55A/h a 3A/h serian unas 18 horas, en cambio una batería de 90A/h serian 30 horas

corrijan me si me equivoco

para dejarlo claro de una ves una batería de 12v esta totalmente cargada cuando la tensión de sus bornes en vació es 12.7v no?

pregunto esto para agregarle a futuro el corte automático, pero no se si combine hacerlo por tensión ( cuando llegue a 12.7v corta), o por tiempo (cuanta la cantidad de tiempo de carga y corta)

saludos y gracias, que no decaiga el post
 
#30
Ese es el problema que no tengo el darlington y lo tengo que hacer con dos transistores y los que tengo a mano son esos y quería saber si era factible.



:unsure: entiendo donde están mi punto críticos en R1 y R2 para que pueda usar los transistores propuesto y pueda usar 9V para cargar la batería de 6V y veo que 1,1A es mucha corriente de carga :unsure:

gracias cosmefulanito, mcrven
:apreton:
La verdad es que sí, es mucha corriente de carga. Pero creo que Cosme calculó esa corriente para una R2 de valor distinto:



...
[LATEX]V_{beq1-limite}=0,7v \Rightarrow I_{cq2}=\frac{V_{beq1-limite}}{R_{2}}=1,16A[/LATEX]

Entonces la corriente máxima que entregará el circuito será de 1,16A aproximadamente.
Mirando en reversa este cálculo, tendríamos que: V_(beq1-limite) / 1,16A = 0,604 Ω (R2)

pero tu R2 es = 6,8 Ω, según el diagrama que publicaste.

Según eso: I_limite (Corriente máxima de CARGA) será = V_(beq1-limite) / 6,8Ω (R2) = 0,103 A. Traducido: 103 mA aproximadamente.

Posiblemente cosme se haya confundido de valor para R2.

P.D.: Revisando un poco creo darme cuenta de cual es la confusión. En ese último cálculo Cosmefulanito04 dice calcular con R2. Luce correcto que se calcule con R1 pues, lo que quiere mostrar es la corriente máxima que podría entregar el circuito (Configuración darlington Q2-Q3), mientras que nosotros interpretamos que es el límite asignado para la corriente de carga.

Es mi opinión y puedo estar errado. Vamos a esperar su aclaratoria.
 
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#31
Ese es el problema que no tengo el darlington y lo tengo que hacer con dos transistores y los que tengo a mano son esos y quería saber si era factible.



:unsure: entiendo donde están mi punto críticos en R1 y R2 para que pueda usar los transistores propuesto y pueda usar 9V para cargar la batería de 6V y veo que 1,1A es mucha corriente de carga :unsure:

gracias cosmefulanito, mcrven
:apreton:
No seas cabezón, un técnico ley de ohm y kirchhoff lo sabe :LOL:

A lo sumo no sabrás la relación Ic=hfe*ib y que la corriente funciona como un nodo Ie=Ic+Ib. El resto es solo ver hojas de datos.

mcrven dijo:
La verdad es que sí, es mucha corriente de carga. Pero creo que Cosme calculó esa corriente para una R2 de valor distinto:

---------- Actualizado después de 11 minutos ----------

cosmefulanito04 dijo:

...


Entonces la corriente máxima que entregará el circuito será de 1,16A aproximadamente.
Mirando en reversa este cálculo, tendríamos que: V_(beq1-limite) / 1,16A = 0,604 Ω (R2)

pero tu R2 es = 6,8 Ω, según el diagrama que publicaste.
La R2 que publicó en su esquemático es de 0,6ohm (valor comercial 0,68 si querés), salvo que este reciego :D

Una forma de bajar la corriente es jugar con el valor de R1, hacerlo lo suficientemente grande como para que la corriente limite mucho antes. Por ej. con 22kohm, el límite se corre hacia abajo y a medida que vamos aumentando esa resistencia, menor es la corriente límite. Lo malo de este circuito es la poca linealidad a la hora de fijar los componentes.
 
#32
...

La R2 que publicó en su esquemático es de 0,6ohm (valor comercial 0,68 si querés), salvo que este reciego :D
Mis disculpas Cosme...

Pues la verdad es que revisé todo el hilo y, ciertamente, fue un error mio. No se de donde saqué esa lectura (OJO: no fumo y casi que ni tomo).

Ciertamente que con la R1 se debería fijar la corriente promedio de carga y con R2 la máxima permitida por el tipo de batería que se quiere cargar, por eso es que el circuito de Electrónica 2000 muestra un selector que permite variar el límite máximo, en tres niveles. Esto permitiría utilizar el limitador con baterías de diferente rata de carga.
 
#33
El circuito ese en realidad funciona más como protección que como "regulador de corriente..." como menciona el título.

Si por ej. cambiamos la batería y ponemos un regulador de tensión de 5v (supongamos uno ideal que soporte una corriente infinita) y después del regulador una carga resistiva, vemos como en función de esa carga el circuito es capaz de entregar la corriente necesaria hasta llegar al límite, es decir:

- Carga de 100k => Vout=5v e Iout=50uA
- Carga de 10k => Vout=5v e Iout=500uA
- Carga de 1k => Vout=5v e Iout=5mA
- Carga de 100 => Vout=5v e Iout=50mA
- Carga de 10 => Vout=5v e Iout=500mA
- Carga de 5 => Vout=5v e Iout=1A
- Carga de 1 => Vout=?? (<5v seguro, posiblemente 1,16v) e Iout=1,16A...

Ahora si se desea una carga constante, lo mejor es hacer una fuente de corriente usando un transistor de esta forma:



Donde Rcarga se reemplaza por una fuente de 6v y Vcc por 9v.

Otra alternativa si no se desea que la batería quede contra Vcc, es usar un PNP y un zener para fijar la corriente deseada, algo como esto:



Donde Q2 nada más está para habilitar o no la carga de la batería.
 
#34
; dijo:
Luce correcto que se calcule con R1 pues, lo que quiere mostrar es la corriente máxima que podría entregar el circuito (Configuración darlington Q2-Q3)
OK

; dijo:
A lo sumo no sabrás la relación Ic=hfe*ib y que la corriente funciona como un nodo Ie=Ic+Ib.
:eek:pss: no me la sé (o Dios me iré al infierno y que será de mi) pero voy aaaa tratar de entenderla

; dijo:
La R2 que publicó en su esquemático es de 0,6ohm (valor comercial 0,68 si querés), salvo que este resiego?
Pregunta retórica

; dijo:
un técnico ley de ohm y kirchhoff lo sabe
; dijo:
Una forma de bajar la corriente es jugar con el valor de R1, hacerlo lo suficientemente grande como para que la corriente limite mucho antes. Por ej. con 22kohm, el límite se corre hacia abajo y a medida que vamos aumentando esa resistencia,
:unsure: un potenciómetro!!!

; dijo:
El circuito ese en realidad funciona más como protección que como "regulador de corriente" Si por ej. cambiamos la batería y ponemos un regulador de tensión de 5v y después del regulador una carga resistiva, vemos como en función de esa carga el circuito es capaz de entregar la corriente necesaria hasta llegar al límite
Ok buena interpretación

; dijo:
Ahora si se desea una carga constante, lo mejor es hacer una fuente de corriente usando un transistor
Si esto no funciona FEEDBACK y vuelvo a releer y a ver esos circuitos el de zenner se ve chido

Un cordial saludo Cosme y Mcrven y gracias por lustrar mas la respuesta.
 
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#35
bueno este finde tuve un tiempo libre y me puse a modificar una fuente atx y logre que trabaje en 20v hice el circuito que posteo hazard_1998 y cuando lo enciendo en vacio la resistencia de 100 ohm que va a la base del mje se empieza a recalentar y le sale umito, aclaro que esta es de 1/4 de watio.

con poner una de mas potencia ya esta? porque con 5a de corriente de base y 15v esta resistencia tendria que disipar 75w pero no me cierra el numero:confused:

alguna idea?
 
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#39
Sobre la resistencia de 100 Ohm vas a tener esta caída de tensión:



Es decir:

[LATEX]Vcc=V_{r1}+V_{be1}+V_{be2}[/LATEX]

Vbe2 será algo cercano a 0,7v y Vbe1 dependerá de lo que dice la hoja de datos del transistor cuando sobre colector hay una corriente de 3A, suponé 1v, entonces la tensión sobre R1 será:

[LATEX]V_{r1}=Vcc-\(V_{be1}+V_{be2}\)=20v-(0,7v+1v) \approx 18,3v[/LATEX]

Por lo tanto la potencia en esa resistencia será:

[LATEX]P_{r1}=\frac{V_{r1}^2}{R1}=3,24W[/LATEX]

Y la corriente que circula por ahí será:

[LATEX]I_{r1}=\frac{V_{r1}}{R1}=180mA[/LATEX]

Alternativas:

- Usar una resistencia de 5w
- Usar un transistor en modo Darlington con Q1 y evitar esa gran corriente.
 
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