Circuito limitador de corrente:circuitos eletrônicos explicados

Um circuito limitador de corrente auxilia nas fontes de alimentação, garantindo proteção geral onde pode haver sobrecarga ou curto-circuitos.

Geralmente, você encontrará limitadores de corrente instalados em componentes eletrônicos para evitar danos futuros durante o fornecimento de energia. Eles estão entre os recursos padrão necessários na regulação de circuitos integrados (CIs) de fontes de alimentação.

O acima e mais são o que estamos prestes a expor neste artigo.

1. O que é o circuito limitador de corrente?

Em termos simples, os limitadores de corrente evitam danos aos circuitos limitando as correntes de uma fonte de alimentação regulada. Desta forma, o único nível máximo de corrente que um circuito eletrônico pode determinar será aplicável a longo prazo.

(circuito eletrônico)

Então, por que precisamos do limitador de corrente?

Como você pode usar os limitadores de corrente em diversas aplicações, é melhor garantir a longevidade e a segurança dos componentes eletrônicos. Eventualmente, você terá proteção atual nos dispositivos.

Frequentemente, você usará os circuitos de limite de corrente em fontes de alimentação lineares ou até mesmo aplicará as técnicas de detecção em fontes de alimentação comutadas. Outras vezes, você pode usar o circuito controlador de corrente para operar um LED de alta potência.

Abordaremos ambas as aplicações à medida que prosseguirmos.

2. Tipos de circuito limitador de corrente

Há uma variedade de limitadores de corrente que você pode escolher de acordo com seu projeto. No entanto, os mais usados ​​são os tipos abaixo.

Limitação de corrente constante

Os tecnólogos consideram a limitação de corrente constante a forma mais básica de limitação de corrente ao regular as fontes de alimentação.

Mecanismos de ação: Um limitador de corrente constante funciona mantendo a tensão de saída à medida que a corrente sobe para um nível máximo. Quando a corrente atingir seu pico, ela estará em constante manutenção. Então, ocorrerá uma queda na tensão com o aumento da carga.

Algumas de suas vantagens incluir;

• É um circuito simples com circuitos compreensíveis.
• Além disso, requer apenas alguns componentes eletrônicos.

Quanto às desvantagens ;

• Sempre que há um curto-circuito, não reduz a corrente. Ele mantém a corrente do circuito em um nível máximo, o que pode resultar em alguns danos ao circuito.

(curto-circuito resultando em danos)

• Além disso, quando a limitação de corrente começar sua ação, você conseguirá extrair a corrente máxima. No processo, no entanto, a tensão de saída cai, o que leva a uma tensão aumentada através do transistor de passagem em série na regulação da fonte de alimentação. Posteriormente, há um aumento na dissipação de energia dentro do dispositivo eletrônico.
• Em terceiro lugar, quando chega a uma tensão de saída quase zero e uma corrente máxima desenhada, a tensão quase sempre é igual à tensão de entrada inicial dos circuitos retificadores e suavização.

Infelizmente, tal estado durante um estágio de projeto de circuito eletrônico não é recomendável. É porque não haverá uma permissão feita, portanto, forçando a incorporação de um transistor de passagem em série maior.

Além disso, você pode precisar de um recurso extra de dissipador de calor que, posteriormente, aumenta o tamanho e o custo da fonte de alimentação regulada.

(dissipador de calor para dissipação de calor em uma placa de fiação impressa)

Um limite de corrente reverso

A limitação de corrente dobrável garante a manutenção da tensão de saída até o início da ação da limitação de corrente. Ao fazer isso, a corrente começa a diminuir, além de limitar a corrente. Convencionalmente, uma sobrecarga de energia mais alta leva a uma corrente reduzida, reduzindo assim as chances de danos no circuito elétrico.

Alguns de seus méritos incluir;

• Primeiro, reduz o consumo de energia, pois a sobrecarga crescente faz com que a corrente diminua. À medida que isso ocorre, o consumo de energia diminui e a dissipação de calor do transistor de passagem em série está em um limite louvável.
• Em seguida, você pode implementar seu uso em alguns componentes eletrônicos.
• Além disso, é econômico. Principalmente, a incorporação de limitação de corrente dobrável em circuitos integrados de fonte de alimentação regulada é um recurso inevitável. Assim, ser um requisito torna o custo quase imperceptível.

Deméritos;

• O limitador dobrável é mais complexo em comparação com um limitador de corrente constante, pois requer mais componentes eletrônicos. Isso também significa complexidade adicional para a fonte de alimentação linear.
• Em segundo lugar, não funciona bem com cargas não lineares.
• Além disso, pode ocorrer um bloqueio ao usar o limitador com um dispositivo não ôhmico. Ao mesmo tempo, os dispositivos tendem a consumir níveis de corrente contínuos, independentemente da tensão de alimentação.

N/B – Para ajudar a evitar a condição de bloqueio, a esteira do limitador de corrente dobrável inclui um atraso transitório.

3. Calculando o resistor limitador de corrente

(aplicação de resistores em componentes elétricos)

Para calcular o resistor limitador de corrente, precisaremos observar a figura abaixo. A figura exibe um resistor variável que você pode usar para definir o controle de corrente.

Para o R1, você pode substituí-lo por um resistor fixo calculando-o com a fórmula indicada:

R1 (resistor limitador) =Vref/corrente

alternativamente

R1 =1,25/corrente

Potência R1 =1,25 x corrente

Nota:LEDs diferentes podem ter correntes diferentes e você pode calculá-lo dividindo a tensão direta ideal por sua potência (tensão padrão em watt (em 3,3 V)).

Por exemplo, um LED de 2 watts teria 2/3,3 V =0,6 amperes ou 300 ma.

O cálculo também se aplica a outros LEDs.

4. Aplicação de um circuito limitador de corrente

Para esta parte do artigo, há uma discussão sobre o uso de uma limitação de corrente para projetar um circuito de velocidade de corrente de LED.

Importância do circuito de velocidade atual para LED

Os LEDs produzem iluminações com eficiência e baixo consumo. Mas às vezes, seus desempenhos podem ser afetados pela corrente e pelo calor. É particularmente verdade quando se considera LEDs de alto watt, pois produzem muito calor.

O LED, acionado com altas correntes, esquenta além de sua tolerância e depois é danificado. Por outro lado, a dissipação de calor descontrolada acabará por começar a consumir mais corrente e também sofrerá destruição.

Portanto, a limitação de corrente ajuda a reduzir os problemas em questão.

Circuitos de aplicação – projetando um tubo de luz LED controlado por corrente

Você pode usar o circuito de velocidade atual para fazer circuitos de luz de tubo LED controlados por corrente com alta precisão. Por exemplo, ao conectar um circuito de driver de LED de corrente constante de 30 watts, você usará a fórmula abaixo para calcular o resistor em série conectado.

R =(tensão de alimentação – Tensão direta total do LED)/ corrente do LED

R (watts) =(tensão de alimentação – Tensão direta do LED total) x corrente do LED

Se você não tiver um IC, você pode optar por configurar transistores de junção bipolar ou alguns transistores para formar um circuito controlador de corrente operacional para o seu LED.

(controlador LED com um transistor)

Maneiras práticas pelas quais você pode projetar incluem;

Usando dois diodos e um resistor

tipos de diodos como componentes elétricos.

O circuito da fonte de alimentação usará o emissor do transistor de passagem de saída com um resistor sensor encontrado na série. Em seguida, você colocará os dois diodos entre a base do transistor e a saída do circuito para obter o efeito de limitação de corrente.

Como o circuito opera em uma faixa normal, existe uma pequena tensão no resistor em série.

A pequena tensão e a tensão base-emissor são muitas vezes muito pequenas para ligar as duas correntes de diodo, como duas quedas de junção de diodo fariam - no entanto, um aumento na corrente resulta em um aumento de tensão no resistor.

Deve haver uma queda igual na junção base-emissor e um resistor para que os dois diodos conduzam a corrente, o que, em última análise, equivale a duas quedas na junção do diodo.

Calculando resistores

Você determinará R1 pela seguinte fórmula:

R1 =(Us – 0,7) Hfe/corrente de carga

Us =tensão de alimentação

Hfe =ganho de corrente direta T1

Corrente de carga =corrente do LED =100W/35V =2,5 amperes

Quanto a R2:

R2 =0,7/corrente do LED

Conclusão

Em resumo, dispositivos eletrônicos com alimentação permanente requerem medidas de segurança para continuar funcionando por muito tempo. Além disso, a medida de segurança deve utilizar menos componentes eletrônicos adicionais, ser barata e simples de implementar nos dispositivos. Um limitador de corrente se encaixa em todas as categorias mencionadas aqui.

Além disso, você mesmo pode integrá-lo à medida que define seu projeto. Se, no entanto, houver alguma dúvida que você possa ter, entre em contato conosco. Ficaremos felizes em ajudar.