BJT Limitador de corriente para fuente de alimentación lineal

Navega tus respuestas
4

Estoy intentando diseñar un limitador de corriente o mi fuente de alimentación basada en LM317 usando este esquema.

La fuente de alimentación debe poder proporcionar un máximo de 1.5A@30V. Hice algunos cálculos y me gustaría entender si estoy en el camino correcto. El objetivo es encontrar valores adecuados para las resistencias y los BJT correctos.

1) P1: Suponiendo que la fuente de alimentación funciona en su límite, en Q1 tendremos un Ic = 1.5A y Vce = Vcc-Vq2be = 30-0.7 = 29.3V. Un BJT adecuado capaz de soportar estos valores podría ser el D44H8.

2) Valor de R1: El D44H8 tiene una ganancia de corriente en el peor de los casos de 10. Entonces, en Q1, si Ic = 1.5A el Ib = 1.5 / 10 = 0.15A. Estando cerca del límite de 1.5A, podemos suponer Vq2be = VRsen = 0.7V, por lo tanto: VR1 = 30-0.7-0.7 = 28.6. Esto lleva a R1 = 28.6 / 0.15 = 190 Ohm

3) Valor de Rsen: En Q1: Ic = 1.5, Ib = 0.15, Ie = 1.65 La caída de voltaje en Rsen es de alrededor de 0.7. Entonces: Rsen = 0.7 / 1.65 = 0.42 Ohm

4) P2: Q2 debe poder admitir al menos 30-0.7-0.7 = 28.6V en su colector, pero una corriente mucho más pequeña. Elijo un BJT en la familia BC337, que garantizará 45 Vce y una corriente máxima de colector de 800mA

Manteniendo R1 constante y variando Rsen, puedo establecer diferentes valores de corriente máxima en la carga.

¿Tengo más o menos razón?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta Enrico

1 respuesta

3

Tienes más o menos razón, pero esta no es una buena solución. Su voltaje en el colector de q2 nunca será muy superior a 1.4v. Y su 190 ohm R1 se disipará 30x0.15 = 4.5W

Debido a que tienes comentarios, puedes usar un fet para pasar la corriente y hacer que R1 sea mucho más grande. Es probable que tenga que usar disipadores de calor en Rsense (1W +), y su transistor de paso q1 tendrá que aprovechar todo el poder. Eso es lo suficientemente cerca de 45W. Además, su límite variará en al menos 300 mA en todo el rango de temperatura, tal vez de 1.3A mínimo a 1.6A máximo.

Hay muchas soluciones más eficientes y más precisas. ¿Qué otros criterios de diseño tienes? Por ejemplo, costo, precisión, espacio en el tablero?

Seguimiento a comentarios: Abajo, Enrico pidió ver algunas alternativas. Una posibilidad es usar Lmp8646, que es un amplificador de detección de corriente de TI. Necesitarías Rsense de alrededor de 0.1R. Establezca la ganancia en consecuencia y luego alimente la salida en un comparador. Use el comparador para apagar la alimentación (¿tiene su regulador una entrada de habilitación?). Para este circuito, se necesitaría un suministro fijo menos para alimentar el ic, el comparador y la referencia. La resistencia se disiparía justo por debajo de 0.25W. Yo sugeriría poner mucha histéresis en el comparador y también un condensador en la salida para detener el encendido y apagado de la cosa muy rápido durante la condición de falla. En su lugar, podría bloquear el suministro hasta que se presione un botón de reinicio.

Este IC también es adecuado para un control de corriente más sofisticado, como la limitación de corriente variable y el repliegue de la tensión de alimentación al conectar la salida a la retroalimentación del regulador. Es solo el primero que encontré, otras marcas / circuitos están disponibles.

    
respondido por el Loganf

Lea otras preguntas en las etiquetas

¿Debo preocuparme por el uso de inductores estándar en aplicaciones de conmutación de alto voltaje? Use GPIO para Pullups conmutables de I2C