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 se puede dañar.
En estos casos es necesario que el
circuito tenga un sistema de protección.
El siguiente circuito 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 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
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
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.
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