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Limitar corriente con LM317

Publicado por el 24 septiembre, 2016
CC BY-SA 4.0

CC BY-SA 4.0



Seguro en más de una ocasión has necesitado probar un circuito que estas diseñando o analizando y necesitas controlar no solo la tensión que estás usando para alimentar el circuito, sino que también necesitas asegurarte que el circuito no demanda más de cierta corriente ya que en caso de sobrepasar el máximo 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, existen multitud de circuitos, pero uno de los más fáciles y por consecuencia muy conocido, es es 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 momento en el cual el valor de corriente no aumentará.


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:

  I_r \ = \ R \ \cdot \ 5v \ = \ 330 \ \cdot \ 5v \ = \ 15.15mA

En este caso como el limitador está configurado para 18mA y estamos demandando 15mA, el limitador no actuará, pero imaginemos que cambiamos la resistencia por una de 220Ω esto significa que teóricamente la resistencia demanda:

  I_r \ = \ R \ \cdot \ 5v \ = \ 220 \ \cdot \ 5v \ = \ 22.73mA

En este segundo caso demandamos 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

lm317 limitador de corrietne

lm317 limitador de corrietne

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:

  I \ = \ 1.25 / R_1

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 recalcuar la corriente a partir del valor comercial).

  R_1 \ = \ \frac{1.25}{I} \ = \ \frac{1.25}{0.018} \ = \ 68

¿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.

  P \ = \ 1.25v \ \cdot \ I \

Recuerda que si tienes cualquier duda, puedes dejarla un poco más abajo en los comentarios.



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