Al probar un circuito es tan importante controlar la tensión de alimentación que le proporcionamos como la corriente que demanda. En caso de sobrepasar el máximo de corriente permitido puede llegar a dañarse algún componente. A nadie le suele gustar ver humo mágico saliendo de sus circuitos. Por esto es útil conocer como limitar corriente con LM317.
La limitación en corriente es una característica que tienen casi todas las fuentes de alimentación de laboratorio que usamos en electrónica y es debido a que en ocasiones es muy útil tener un control tanto de tensión como de corriente.
Pero ¿cómo construir un circuito que limite la corriente? La respuesta a esta pregunta es la misma que a la pregunta de la semana pasada sobre como limitar la tensión de alimentación de un circuito: existen multitud de formas. Uno de los más fáciles y por consecuencia muy conocido, es el que podemos usar con el regulador lineal LM317. Este integrado puede ser usado de muchas formas, en el tutorial anterior lo configuramos como fuente de tensión regulada mediante resistencias y en este lo usaremos como limitador de corriente.
¿Qué es un limitador de corriente?
Empecemos por aprender a diferenciar un limitador de corriente de una fuente de corriente constante.
Una fuente de corriente constante es un tipo de circuito que hagamos lo que hagamos y conectemos lo que conectemos en nuestros terminales de salida, siempre nos entregará la misma corriente. Dicho de otra manera, a través de nuestra carga siempre circulará el mismo valor de corriente y la tensión entre los terminales de la fuente dependerá de la carga conectada.
Si comparamos una fuente de corriente con una fuente de tensión, ocurrirá algo contrario, la fuente de tensión mantiene una tensión constante en sus terminales mientras que el valor de corriente dependerá de la carga que conectemos.
Un limitador de corriente permitirá cualquier tipo de tensión a la carga y cualquier tipo de corriente hasta llegar a la corriente fijada. En ese momento el valor de corriente no aumentará podrá aumentar más.
Un caso práctico
Imagina que tenemos el limitador de corriente conectado en serie con una fuente de 5v. Si suponemos que no cae nada de tensión en el limitador, (suposición que es falsa en la realidad) en la salida del limitador tendremos los mismos 5v.
El limitador lo hemos configurado para 18mA y estamos alimentando una resistencia 330Ω. Si aplicamos la Ley de Ohm, veremos como la corriente que circulará por la resistencia es de:
En este caso como el limitador está configurado para 18mA y estamos demandando 15mA, el limitador no actuará. Imaginemos ahora que cambiamos la resistencia por una de 220Ω esto significa que teóricamente la resistencia demanda:
En este segundo caso estamos intentando demandar más corriente de la que hemos configurado en el limitador, por tanto, el circuito empieza a trabajar y no dejará pasar más de 18mA. Nunca dejará pasar los 22mA requeridos.
El circuito para limitar corriente con LM317
En este caso tanto el circuito como los cálculos son bastante fáciles y es que si queremos limitar con una corriente I simplemente tendremos que poner una resistencia tal y como puedes ver en el esquema y cuyo valor será:
Si por ejemplo queremos limitar a 18mA usaremos una resistencia de 68Ω (valor que no existe comercialmente por lo que tendremos que buscar el más cercano y recalcular la corriente a partir del valor comercial).
¿Por qué se puede limitar corriente con LM317?
¿Por qué ocurre esto? Como ya vimos en el tutorial pasado sobre el LM317, el integrado siempre trata de mantener 1.25v entre el pin de Adj y Out, por tanto si conectamos una resistencia entre estos pines, la resistencia estará sometida a una diferencia de potencial de 1.25 y si conocemos el valor de la resistencia y el voltaje al que está sometido podremos calcular la corriente que la atraviesa usando la simple pero útil Ley de Ohm. ¿A que ahora ves la ecuación del circuito con otros ojos?
Es importantísimo tener en cuenta que toda la corriente pasa por la resistencia, por lo tanto tendremos que calcular la potencia que disipará la resistencia en su punto de trabajo para de esa manera sobredimensionar la potencia.
Recuerda que si tienes cualquier duda, puedes dejarla un poco más abajo en los comentarios.
Hola Enrique. Te consulto si tiene relacion la potencia que entrega el powerbank con la duracion de la vida util de la bateria del celular. Es correcto deducir que si utilizo un powerbank de 10000mA en un celu que lleva una bateria de 2800mA estoy sometiendo a la bateria a una carga ultrarapida que puede dañar a la bateria o a algun componente del cirucuito de control de carga del celular? Gracias
Y si se pone un potensiometro? Que pasaría
hola quiere decir esto que el lm317 cualquier resistencia que se le ponga no dejara pasar mas de de 18ma?
No cualquiera no tiene un valor ¡calculado! y dado ¡no! cualquir valor de rsistencia.Un valor para la corriente que queremos limitar y deseada.;)
hola enrique,quería saber si me podrías ayudar quiero modificar un ambientador automático, para que en ve de que funcione con pilas doble a quiero que funcione con un cargador de celular; pero cuando se lo conecto y programo debidamente el ambientador este se resetea, y cuando le conecto las pilas no pasa esto el voltaje que entrega el cargador es de 3v ya que es el requerido para que el ambientador funcione, aunque el carg entregue 5 por defecto le puse un regulador de voltaje con un diodo zener y una resistencia , pero creo que el mal-funcionamiento del dispositivo… Leer más »
La regulación Zener-resistencia no es la mejor para cargas variables. Intenta usar otro tipo de regulador.
Hola Enrique, muchas gracias por la explicación. estoy intentando buscar como funciona la limitación de corriente de un inversor fotovoltaico y he llegado aqui. Normalmente los inversores fotovoltaicos se sobredimensionan por x motivos, y en ciertos momentos, con ciertas condiciones de temperatura hacen lo que se llama clipping, o limitación de potencia. entiendo que lo que hace es una limitación de corriente, pero no tengo ni idea de como lo hace, y de si esto puede llegar a calentar o dañar el inversor. Podrías darme una idea de como hace un inversor de 150kW para limitar si en cierto momento… Leer más »
Hola Sergio,
El tipo de circuito que describes es bastante más complejo que un LM317. No he diseñado nada parecido hasta el momento así que no tengo ningún esquema que pasarte. En cualquier caso, ten en cuenta que 150kW es mucha potencia a controlar. ¡Ten mucho cuidado!
Hola Enrique, gracias por tu respuesta.
No te asustes, que solo era una pregunta para poder entender el funcionamiento, Estos equipos los instalan empresas especializadas, con gente formada, y bajo la supervisión del propio fabricante.
Gracias de todas formas,
Saludos
Sergio
Hola como estas?? Una pregunta podria usar este circuito para probar tiras de led de televisores led que se conectar todas en seria y tiene una tension de 120V algunas otras de 80V y consumen 30mA. Es posible esto??
hola que tal, saludos. un gran pregunta hace tiempo arme una fuente de alimentación que tiene como entrada de corriente alterna 120 voltios y 1 ampere ,la salida es de 12 voltios y 1 amper, pero lo utilizo para trabajos que me son a veces fáciles de hacer en cuestión a la electronica pero quiero poder regular el amper, pero no quiero que la salida sea constante, es decir que también pueda yo regularla como se hace con la tension ¿como puedo regular la corriente sin que quede constante y sin que varie la tension al variar dicha corriente (… Leer más »
Puedes colocar este limitador en serie con la salida de un regulador de tensión. De esta forma el regulador fija la tensión con la que alimentas a la carga y si la carga demanda más corriente de la configurada en el limitador este entrará en juego y no permitirá que ocurra.
Hola Enrique: vi tu explicacion de Youtube pro tengo una fuente cuya tension varío con un potenciómetro entre 1.1 y 26 volts. Cual es la resistencia que debo colocar entre Ajuste y Output para que no se me queme el LM317T? (Ya quemé varios) Muchas gracias, saludos, Mario Jorge
Depende, tienes que hacer el cálculo y verificar las conexiones.
hola . puedes darnos un esquema para hacer una fuente con regulador de tensión y de corriente. como combinar este con el regulador de tensión?
En serie, primero el limitador de corriente, luego el regulador de tensión.
En serie, pero primero regulamos el voltaje y después la corriente….
sí