Fuente de corriente constante multipropósito

Este es un circuito que se puede utilizar tanto para controlar LEDs, como para la carga de una batería, la alimentación de un circuito o bien como una herramienta para nuestro laboratorio, es muy útil ya que para aquellos que trabajamos mucho con leds y demás nos viene bien una fuente de corriente constante como probador de leds.
También nos puede servir para cargar baterías, aunque debemos modificar el valor de la resistencia tanto en resistencia como en potencia.
El calculo para obtener la corriente de salida deseada será el mencionado en el diagrama, donde Vref para el LM317 será de 1.25V, en nuestro caso empleamos un LM317T el cual posee un encapsulado TO220 y puede drenar hasta 1,5A, montado en un disipador de calor.
En este circuito no es necesario el disipador ya que nosotros solo necesitamos 10mA, por lo que también podría cambiarse el LM317T por un LM317L que es de encapsulado TO92 y nos puede erogar hasta 100mA.
Al tratarse de una corriente de hasta 30mA para leds de alto brillo estándar, tal vez se podría reemplazar las resistencias de 240 Ohms, por un potenciómetro (con una resistencia en serie para limitar el consumo) o bien por una llave selectora y diferentes grupos de resistencias donde se pueda setear por ejemplo 10, 20 y 30mA.
La tensión de alimentación va desde los 3.6V hasta los 9V sin presentar alteraciones en la corriente de disipación por lo que también lo hace un dispositivo portátil.
A continuación mostraré el circuito simulado comprobando los cálculos de corriente, en nuestro caso utilizamos dos resistencias de 240 Ohms en paralelo para obtener 120 Ohms.
Las resistencias son de 1/4W.



Aquí podemos ver la versión con una selectora de 3 vías donde podemos darle diferentes valores de resistencia para obtener diferentes corrientes de salida.
Los valores que se encuentran en el circuito son teóricos, por lo que se deben usar resistencias con tolerancia al 1% para encontrar los valores normalizados, o bien, se debe realizar previamente una red serie/paralelo para lograr los valores más próximos. También se puede utilizar un preset para cada valor, pero hay que tener en cuenta la corriente que va a atravesar el preset.

14 comentarios:

  1. Hola Sebastian. Una consulta sobre tan sencillo circuito. ¿Si lo tenemos regulado a, por ejemplo 100 mA y la carga, por lo que sea, demanda 500 mA, que le ocurre a este circuito? ¿Se quema o por el contrario, el LM317 sólo le entrega la corriente fijada sin más?
    Gracias y saludos.

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    1. Buen dia Suso, El circuito no se debe quemar, ya que al peor escenario (cortocircuitando la salida) el circuito drenara solamente 100mA, es decir solo proporciona 100mA, si la carga le demanda 500mA, solo le drenara 100mA.
      Saludos.!

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    2. Gracias Sebastian. Claro y conciso.
      Saludos.

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    3. Por nada, cualquier consulta, avisa!
      Saludos.

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  2. Hola otra vez. En Inventable, pagina amiga de ésta, aparece un driver para LEDs de alta potencia, conformado con un MOSFET y un NPN, con el cual se puede también regular la corriente de entrega. ¿Son los dos igual de eficientes y la única diferencia es la potencia que pueden manejar, o hay alguna diferencia en cuanto a eficiencia? Incluyo link del circuito, aunque también está en dicha página:

    https://www.dropbox.com/s/kbcs7ss5qx4ahye/Driver%20con%20Mosfet%20y%20NPN.PNG?dl=0

    Gracias y saludos.

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    1. Hola Suso, es buen circuito el de instructables (casualmente me han enviado un mail de Autodesk (dueños de instructables) invitandome a realizar proyectos ahi, pero no me da el tiempo para migrar de web, tal vez en un futuro)
      Volviendo al post, el circuito para manejar LEDs u otra carga mas eficiente es con fuentes switching ya que la fuente switching o SMPS, es una fuente que varia la potencia de salida por medio de ancho de pulso PWM, entonces siempre se mantiene a buen rendimiento.
      El circuito que me estas mostrando, es un regulador de corriente donde el led es regulado con el IRF530 y el control de la corriente para que no se sobre pase lo realiza el transistor BC548, fijate que en la fuente del MOSFET tenes una resistencia de 1Ohm, y de esta resistencia se conecta la base del transistor. Para que el transistor se sature, o comience a conducir tiene que superarse entre 0.5 y 0.7V, entonces tomemos un promedio 0.6V, cuando exista una caida de tension en los bornes de la resistencia de 1Ohm de 600mV, por ley de ohm estaran pasando por esa resistencia 600mV/1Ohm=600mA, entonces como la Resistencia de 1Ohm es la misma rama que la del MOSFET y el LED, se asume que el regulador esta limitando a 600mA la corriente del led.
      Ambos circuitos sirven, el del LM317 y el que me mostras vos, El que me estas mostrando vos podria manejar corrientes mayores, devido al mosfet. Tene en cuenta que la potencia de la resistencia, si es de 1Ohm y circulan 600mA, tendras P=I^2 * R=600mA^2 * 1R=360mW, tenes que usar al menos una resistencia de 1/2W.
      Saludos.

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    2. Muchas gracias, Sebastian. Claro como el agua.
      Muchos saludos.

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  3. hola sebastian como estas te pregunto este circuito sirve para cargar una bateria de 12v 50amper cambiando la resistencia , calculo que no debe entregar mas de 3 amper

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    1. Hola, no, no te va a servir porque no puede proporcionar 3A en su salida, tendrías que poner varios en paralelo o un booster de corriente con algún transistor de potencia.
      Saludos.

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  4. Hola, tengo una duda, si quiero una fuente de corriente constante, pero mi duda es justo para la carga de baterías, no entiendo muy bien el funcionamiento de carga rapida para una batera que algunos usan, yo bueno no quiero cargar rapidamente mi batiera porque note que tambien muy rapidamente se descarga, así que queiro que la carga sea lenta o normal, a su paso, te cuento una vez me puse a cargar una bateria, y por curiosidad me puse a medir la corriente de carga, y note que poco a poco la corriente de carga iba disminuyendo, nose si mi idea este bien, no se podria implementar un circuito para que sense corriente y cuando este cero corte la carga?, claro independiente de medir el voltaje. estare mnuy agradecido con tu respuesta.
    Saludos muy buen trabajo el tuyo.

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    1. Hola, de que tecnología es tu batería? ya que no se cargan todas de la misma manera. Claramente la corriente disminuye cuando la batería se acerca al final de su carga, podes sensarlo con un shunt conectado low-side, podes monitorear esa caída de tensión en el shunt (sera la corriente por ley de ohm) y podes ingresarla a un comparador con un amplificador operacional para que el cargador corte solo o no se sobrepase, pero depende mucho de que tipo de batería estas usando.
      Saludos.

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    2. Muchas gracias, disculpa y en que seria diferente en los distintos tipos de baterias? si solo mido la corriente de carga?.

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    3. Hola, por ejemplo en una celda de litio, la carga se realiza primero a corriente constante y después a tensión constante, responde a una curva característica de la batería de litio, por ello depende que batería, hay otras mas simples y otras mas complejas.
      Saludos.

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