Hay ocasiones en que la cantidad de corriente que se demanda de una fuente de alimentación sobrepasa las posibilidades de ésta. Si la demanda de corriente es muy alta, el transistor de paso del regulador de voltaje se puede dañar.
En estos casos es necesario que el circuito tenga un sistema de protección.
El circuito que se muestra limitará la corriente a un nivel seguro. Se observa que se ha incluido un transistor y un resistor adicional al circuito original. Cuando el regulador de voltaje esté funcionando, la corriente que pasará por la carga, también pasará por el resistor R.
La tensión que hay a través de este resistor es: VR = I x R (ley de Ohm), y es la misma tensión que hay en la unión base-emisor del transistor T2. El resistor R tiene un valor fijo preestablecido y lo único que puede hacer que la tensión VR cambie es la corriente de la carga que pasa por él.
Mientras la tensión en el resistor esté por debajo de 0.7 voltios, el transistor T2 no conducirá y la fuente de voltaje trabajará normalmente.
Si hay un aumento de la corriente de carga (IL), la caída de tensión a través del resistor R aumentará y cuando ésta llegue a 0.7 voltios el transistor T2 empezará a conducir.
El colector de T2 está conectado a la base de T1, que es el transistor de paso del regulador.
Cuando la corriente aumenta más de lo debido, T2 conduce y le quita corriente a la base de T1, esto a su vez reduce la corriente de colector (corriente de carga IL) de T1, que es la que llega a la carga.
Nota: Recordar que Ic = β Ib. Para un β fijo, si disminuyó la corriente de base (Ib), disminuyó la corriente de colector (Ic)
Se puede diseñar un circuito regulador de voltaje como éste para una corriente de carga máxima definida.
Ejemplo: Se desea un sistema de regulación de tensión que tenga protección contra sobrecorriente. La máxima corriente permitida es de 0.5 Amperios.
Se sabe que la tensión base-emisor (Vbe) de T2 es 0.7 voltios y que la máxima corriente permitida es de 0.5 amperios.
El resistor que se debe utilizar para lograr esta limitación de corriente será:
R = Vbe / ILmax = 0.7 V. / 0.5 Amp. = 1.4 ohmios. Se puede utilizar una resistencia de 1.5 ohmios.
La potencia de la resistencia será: Aplicando la Ley de Joule:
P = I2 x R = 0.52 x 1.5 = 0.375 vatios (watts). Se utiliza una resistencia de 1.5 ohmios, ½ watt.
Patrocinadores
