Limitadores por disminución de
tensión de salida y por control de corriente de colector
La limitación de
corriente mediante componentes
discretos, que en nuestro caso serán principalmente
transistores, se lleva a
cabo de dos formas:
- mediante la disminución de la tensión de salida
sobre la carga, trabajando en la salida del regulador; y en segundo lugar, ....
- mediante el control de la corriente de base del elemento de paso, que a
su vez condiciona la corriente de colector del mismo
El primer dispositivo opera de la siguiente forma: Al
alcanzar cierta corriente, el transistor de control conmuta reduciendo
la tensión de salida y consecuentemente la corriente. Este limitador
como ya dijimos actúa directamente sobre el regulador, y este ejemplo
puede ser apreciado en la hoja de datos (y su correspondiente nota de
aplicación) del LM317 de National Semiconductors
El segundo dispositivo actúa sobre la base del
transistor de paso, y busca disminuir la corriente de base del mismo a
fin de reducir la corriente de colector que pasa por el transistor en
cuestión. Como ya sabemos, la corriente de base condiciona
importantemente la corriente de colector, que, en nuestro caso, será la
corriente que circula por el circuito, puesto que el transistor de paso
se encuentra en serie entre el filtro y la carga. Entonces al
registrarse una corriente determinada el transistor de control conmuta y
le ‘quita’ corriente a la base del transistor de paso reduciendo así la
corriente que este puede dejar circular. Vale decir que esto es
solamente aplicable solo si el transistor de paso trabaja en la parte
lineal de sus características, ya que en un transistor saturado no
podemos contar con este método.
Estos dispositivos pueden ser mejorados sensiblemente
si la detección de corriente se produce mediante la utilización de un
amplificador operacional, trabajando como
comparador. Un buen ejemplo
seria el LM310A. En este supuesto la detección es mucho mas precisa. El
transistor de control se conecta al amplificador de bucle abierto (desde
ahora comparador), de modo tal que seguiríamos utilizando el transistor
como elemento limitador, pero con la ventaja que esta vez la detección
es mucho mas precisa y sensible.
Por otro lado la utilización de un comparador mejora
el rendimiento del circuito regulador de tensión, pues permite
detecciones de caída de tensión menores. La mejora mencionada se
evidencia en el hecho que se necesitan entre 0.6 y 0.7 V para que el
transistor de control entre en conducción (mas precisamente en
saturación), mientras que con un comparador se pueden intercalar
resistencias varias veces menores y detectar caídas de decenas de
milivolts, y por otro lado se puede configurar el limite de corriente
con un reóstato para variar el valor de la
resistencia de referencia. De
esta manera no sólo nos aseguramos de contar con un sistema fiable y
preciso, sino también con un dispositivo que opera en un valor
determinado y no en un rango de detección (0.6/0.7V), lo que es una gran
ventaja.
En cuanto a los reguladores de corriente integrados,
existe un caso particular que mencionaremos en este trabajo, y se trata
del LM723, que es un regulador de tensión que además incluye la función
de limitación de corriente que se puede programar mediante una
resistencia externa.
Pero no ahondaremos en el tema pues existe vasta
información al respecto que el lector puede hallar por sus propios
medios. Una buena fuente es la hoja de datos del integrado proporcionada
por National Semiconductors.
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