Volviendo de nuevo al diseño de la fuente de alimentación analógica, una vez desarrollado el control de tensión, básico para cualquier fuente de alimentación, en esta entrada vamos a diseñar el control de corriente. Este control es también elemental cuando queremos desarrollar una fuente de alimentación de laboratorio, ya que permitirá, en primer lugar que nuestra fuente sea cortocircuitable, es decir, que si en nuestro receptor se produce un cortocircuito, la fuente de alimentación no sufra daños, y en segundo lugar nos permite proteger nuestras placas, ya que si limitamos la corriente, evitamos que un posible fallo acabe quemando algunos de los componentes. Como vais a ver, el control de corriente es muy parecido al que ya hicimos antes de tensión, pero para que los dos controles puedan convivir y actuar juntos hay que hacer unas modificaciones, y aclarar algunas partes del circuito.
En la siguiente imagen tenes el sistema básico que vamos a utilizar.
En primer lugar, el primer circuito "extraño" que se ve en la imagen es el que está marcado con el cuadrado rojo. Este configuración forma una fuente de corriente, que alimenta las bases de los dos transistores darlington. En las bases de los transistores, también encontramos 2 diodos (D1 y D4), que irán a la salida de cada uno de los controles. Entonces, ¿Como funciona esto?, bien, si los cátodos de los diodos los dejamos al aire, como están en este momento, toda la corriente que suministra Q2 va hacia las bases de Q1 y Q3, por lo que estos empiezan a conducir, de hecho, llegan hasta saturarse, con lo que su caída de tensión es muy pequeña, y a la salida tenemos prácticamente la tensión de entrada. También se han añadido las resistencias R1 y R5. Estas resistencia tuve que añadirlas porque, a pesar de ser los dos transistores iguales, uno de ellos siempre conducía más que el otro, por lo que se calentaba más, de esta forma se equilibra la corriente entre ellos, conduciendo los dos por igual. Siguiendo con el control... lo que ocurre cuando conectamos el control de tensión al diodo D1 es lo siguiente. Imaginemos que la tensión de la base tiene un nivel de 28 voltios, que es lo que ocurre si no conducen D1 ni D4, la tensión de salida es la máxima. Pero el control de tensión, que hemos puesto a 5 voltios, por ejemplo, intenta bajar la tensión, poniendo un nivel tensión muy bajo en el cátodo de D1. Como la tensión de la base es mayor a la del control, D1 empieza a conducir drenando la corriente, por tanto la corriente que llega a las bases de los transistores baja, aumentando la caida de tensión entre colector y emisor, y por tanto, bajando la tensión de salida, hasta que se llega al equilibrio entre los dos pines de D1, y la tensión se estabiliza. El control de corriente funciona exactamente igual al de tensión, cambiando la realimentación y la referencia. En cuanto a los diodos, están puestos en una configuración de OR lógica, por lo que en el momento uno de los controles empiece a bajar la tensión, obligará a la salida también a bajar.
Para realizar el control de corriente, en la fuente original, se hace mediante una resistencia en serie con la carga y puesta a masa. Esto provoca que la tensión de la carga no esté referenciada a masa, sino a la tensión de la resistencia se sensado de corriente, por lo que la tensión de realimentación, tal y como está en el esquema original es, Vcarga + VRsense. Esta última tensión, depende de la corriente que esté consumiendo el circuito, por lo que no se limita a un offsset. Para solucionarlo, crean una fuente virtual de -0.3 voltios, de forma pueden alimentar uno de los operaciones con tensión negativa, y a través de un inversor, restar la tensión VRsense. Esto es una solución, pero creo que se puede solucionar de otra forma, y así es como lo he hecho. En mi caso, la resistencia de sensado de corriente se encuentra antes de la carga, por lo que la Vcarga queda con una referencia a masa. A cambio, he utilizado un amplificador restador, para obtener la tensión diferencial de la resistencia Rsense. El circuito queda así.
En el siguiente vídeo podéis ver el control de corriente en funcionamiento.
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