Circuito limitador de corriente de huella más simple, más barato, rápido y mínimo con baja resistencia en estado normal

Su limitador de corriente típico de doble transistor puede ser su mejor apuesta. A continuación se muestran las versiones del lado superior e inferior.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Tenga en cuenta que existe una penalización de aproximadamente una caída de voltios con este circuito.

Compre transistores duales en un solo paquete de 6 pines.

La pequeña resistencia hará que la corriente se doble hacia atrás cuando llegue a Vbe. La otra resistencia establece la corriente de base y debe calcularse para producir suficiente corriente de colector teniendo en cuenta Hfe.

SIN EMBARGO: ten en cuenta que el transistor necesita manejar unos pocos vatios durante el corto ya que solo limita la corriente a tu valor de umbral.

Eche un vistazo a los IC de controlador de lado alto ProFET. Estos dispositivos le brindan una unidad conmutable de lado alto con protección contra todo tipo de cosas, incluida la sobrecorriente de salida.

Puede encontrar y seleccionar ProFET de forma inmediata en los distribuidores.

Eche un vistazo al BSP752T, que es barato, pequeño y puede manejarse directamente desde la lógica de 3.3 V o 5 V.

Para aprovechar la excelente respuesta de Trevor :

Hay dispositivos semiconductores que son fuentes de corriente constante (o sumideros); muchos de estos se verán internamente exactamente como el circuito de Trevor (tal vez agregando algunos elementos compensadores de temperatura).

Un dispositivo muy simple (sumidero de corriente constante con exactamente dos pines, diseñado para voltajes < = 50 V y una corriente máxima / constante de 350 mA) es el NSI50350AD . No sé lo que hace internamente, pero la hoja de datos lo llama "transistor auto-polarizado", por lo que es probable que sea una combinación de algunos transistores bipolares, un JFET y un par de resistencias internamente.

Ahora, su límite de 50 V realmente duele: es difícil encontrar fuentes de corriente integradas que funcionen a ese voltaje. Para corrientes más pequeñas, podría funcionar un JFET con sesgo propio, pero a 100 mA será caro.

Por lo tanto, realmente me quedaría con la solución de Trevor, aunque podría recomendar algunas cosas:

• Compruebe si no puede simplemente aumentar la velocidad de su detección de fallas. Eso resolvería el problema.
• Porque (por lo que sé, corríjame si estoy equivocado) es difícil encontrar arreglos de transistores (que prefiere si necesita reducir el esfuerzo y el espacio de la placa), es posible que desee gastar un poco más en el componente que solo un NPN para el cuarto trimestre, pero ahorre en el costo de la selección y el lugar mediante el uso de un dispositivo con varios comparadores en un caso. Afortunadamente, los comparadores 4x y los opamps 4x cuestan alrededor de 13 ct cuando se compran en cientos, por lo que es aproximadamente 3ct en opamp por canal; use el opamp / comparador para comparar el voltaje sobre R2 con un voltaje de referencia constante (aquí, un zener simple podría hacer) y para controlar Q3. Tenga en cuenta que ya no necesita un R3 para cada canal. (lo mismo se aplica para el enfoque de lado alto con Q5 / Q6)
• Use matrices de resistencias en lugar de resistencias individuales, si el diseño térmico lo permite.

Otro enfoque relativamente loco sería utilizar una resistencia de 8.2Ω de lado alto antes de la carga. Después de eso, inserte un divisor de corriente entre su carga y el lado LED de un optoacoplador de salida de transistor, con una resistencia en serie adecuada. Diseñe esa resistencia en serie de modo que para 100 mA \ $ I_ \ text {Load} \ $, el transistor esté en saturación, pero para 500 mA, pise significativamente. Coloque la C-E de la salida del optoacoplador en la serie de lado bajo con su carga:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Un candidato barato para el optoacoplador sería Lite-One / >.

Esto funciona a $ 0.2 / puerto x16

Aquí está la idea básica para el circuito SCR. Es posible que tenga que agregar una resistencia en serie con PTC1 para obtener el valor correcto de resistencia. La resistencia total en paralelo con la unión del emisor de base de Q1 establecerá la corriente de disparo. Una vez que Q1 comienza a conducir, el SCR se activará y, a continuación, se protegerá la carga hasta que se dispare el PTC. Q1 puede ser un SOT-23. R3 y R4 son solo conjeturas. Sólo están allí para evitar daños por sobrecorriente a Q1. La mayoría de los SCR son un poco grandes. Le permitiré ver si puede encontrar uno lo suficientemente pequeño como para satisfacer sus necesidades.

Nota: una vez que se active el SCR, es probable que tenga que desenergizar la fuente de alimentación antes de que deje de tirar hacia abajo del riel.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Iba a sugerir el circuito de doble transistor de la serie pero Trevor_G ya ha hecho un excelente trabajo al respecto.

En su lugar, pensé que valía la pena volver a visitar la opción de fusible de PTC. Usted dice que eran demasiado lentos, pero eso sugiere que podría tener un diseño de suministro de energía marginal en su lugar.

Considere el Littelfuse RXEF017. Si bien puede tardar 8 segundos en disparar a 500 mA, ¿seguramente esa es una corriente lo suficientemente baja para que su protección contra cortocircuitos tenga tiempo de activarse? En 2A, el tiempo de disparo es < 0.2s, lo cual no es una gran cantidad de energía en un sistema de 24V. De hecho, el objetivo de un fusible es ser el componente más susceptible en el circuito a la corriente, por lo que es un poco preocupante que otra persona pueda dejar de fumar antes que el fusible.

Solo temo que se tomará la molestia de limitar la corriente a una ventana estrecha por debajo de 500 mA, y luego encontrar otras cosas que se vuelven marginales porque no pueden generar suficiente corriente de entrada para cargar topes o impulsar un pulso o algo.