Regulador de corriente con transistor para diodo LED
Limitaciones, aplicaciones, diseño

Limitaciones:

Una limitación que podemos encontrar en el diseño de este circuito es el valor de tensión de la carga entre el colector y Vcc. En otras palabras, cuando este circuito funciona Vcc de divide entre esta carga, el transistor y Re (resistencia de emisor). El valor Vre lo conocemos o podemos predecirlo, por lo cual Vcc – Vre se reparte entre el transistor y R.

Supongamos entonces en el ejemplo anterior que nuestro circuito se alimenta con 3V, Re vale 1 Ohm. Si conectamos el circuito sin carga, es decir el colector directo a Vcc entonces tendremos que la tensión Vce seria igual a Vcc – 0.6/0.7, elijamos por ejemplo 2.3V, y la corriente que atraviesa al transistor es el mismo que atraviesa a la Re, que a su vez es igual a 0.7 A. En este ejemplo los únicos valores a tener en cuenta serian la potencia disipable por ambos componentes. Supongamos ahora que al mismo circuito le agregamos una resistencia de 1K entre el colector y Vcc. Ahora el circuito no será capaz de establecer una corriente de 0.7ª ¿Por qué? Si circulara una corriente de 0.7 A, la tensión a través de R (de carga) debiera ser de 700 V (es decir 0.7 A x 1000 ohm),

Mientras que nuestra fuente solo nos proporcionara 3V, por lo tanto no se podrá regular una corriente.

Como conocemos el valor de Vre, podemos asignar un valor de Vce de 0.5V entonces, en nuestro ejemplo, la tensión en la carga seria 3V-0.5V-0.7V= 1.8V.

Por otro lado cuando tenemos una tensión de alimentación un poco más grande que lo que consume la carga, para que el exceso de la misma no sea soportada exclusivamente por el transistor, conviene utilizar un diodo zener a fin que Vre sea de valor mas alto y así tenga una mayor caída de tensión, este es el ejemplo de la derecha. El cálculo es siempre el mismo, o sea Ic=Ie= (Vz-Vbe)/Re
 

Aplicaciones:

Este circuito es muy útil a la hora de regular la corriente para un LED por ejemplo o un motor. En el primer caso es muy útil si por ejemplo queremos construir una linterna a leds. Este dispositivo nos permitirá que circule una corriente deseada por ellos hasta que la tensión de la pila caiga debajo de valores en los cuales el circuito ya no pueda regular. Esto es una ventaja contra el diseño en el cual solo se conecta una resistencia en serie con el LED, porque se calcula la corriente máxima con la resistencia, pero teniendo en cuanto la tensión máxima de la pila, la cual va disminuyendo con el tiempo, entonces la corriente cae linealmente en función de la tensión.

Si bien este dispositivo también dejara de funcionar cuando la tensión caiga debajo de cierto valor, podemos decir que hasta entonces la corriente será la misma independientemente de la tensión de la pila.
También sirve como fuente de corriente.
 

Diseño:

Como decíamos antes es importante tener en cuenta la potencia disipada por Re y por el transistor. La primera es fácil de calcular, pues es igual a su tensión multiplicada por la corriente que la atraviesa.

En cuanto al transistor al carecer un valor ohmico fijo, conoceremos solo su corriente de colector (Ic = Ib) aunque la tensión Vce estará dada por Vce = Vcc-Vre-Vr (Vr tensión de la carga de colector). Entonces multiplicando Vce x Ic sabremos la potencia a disipar.
 

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Por: Nicolas Palladino.

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