Mini-Fuente Regulada de Voltaje con LM317 II – Fuente de Corriente controlada

Para construir una fuente de corriente regulable con el regulador LM317 es necesaria una ligera modificación al esquema utilizado en la mini-fuente de voltaje, que permitirá obtener una fuente con valor de voltaje constante dependiente del valor de voltaje de entrada VIN y una corriente regulable de 5mA a 1.5A.

[caption id="attachment_199" align="alignnone" width="1047"]Esquema mini-fuente en modo fuente de corriente Esquema mini-fuente en modo fuente de corriente[/caption]

 

La principal modificación es que ahora la regulación de corriente depende del valor de la resistencia R3, por tanto es necesario desactivar los potenciómetros mediante un jumper para evitar que se dañen debido a una corriente muy grande. La carga irá conectada donde indica el esquema, es decir en la terminal X4-1(+) y X4-2(-), y no en la terminal X2.

Con los potenciómetros desactivados mediante el jumper, la corriente que circula por la carga es:
Iload = IR3+0.1mA
Iload = (1.25/R3)+0.1mA
R3 = 1.25/(Iload-0.1mA)

De esta manera podemos variar el valor de la corriente en la salida con solo variar R3. En el montaje final hemos incluido dos salidas con terminales X3-1 y X3-2 por si la resistencia que calculamos no es de un valor exacto. En este caso desactivaríamos la resistencia R3 retirándola del montaje y añadiendo el arreglo de resistencias necesario en las terminales X3-1 y X3-2.

[caption id="attachment_202" align="alignnone" width="800"]Mini Fuente con LM317 Mini Fuente con LM317[/caption]

Ejemplo

Queremos obtener una corriente de 250mA, para esto debemos hallar la resistencia R3 adecuada, utilizando la ecuación R3 = 1.25/(Iload-0.1mA) que da como resultado una resistencia R3=5.002Ω. Como el voltaje en Load es constante de 1.25 V, la carga que se debe poner para recibir la corriente de 250mA es de: RL= (1.25/250mA) = 5Ω.

Existen en el mercado diferentes tipos de baterías recargables, así como métodos de recarga. Las que nos interesan en esta ocasión son la baterías que se recargan mediante un voltaje y corriente fijos.

  • Baterías Níquel-cadmio (NiCd). Se cargan con corriente constante.
  • Baterías Níquel-hidruro metálico (NiMH). Se cargan con corriente constante.
  • Baterías Iones de litio (Li-Ion) y Polímero de litio (Li-Poli). Se cargan usando voltaje constante, con una limitación de corriente para evitar el sobrecalentamiento en la etapa inicial del proceso de carga.

En cada caso debemos conocer la corriente y el voltaje de carga de cada batería para ajustar nuestra fuente a esos valores. El valor de voltaje necesario en la entrada de la fuente será: valor carga de la batería + 1.25 V. Para obtener la corriente adecuada se calcula la resistencia R3 mediante el método anterior y así obtendremos la limitación de corriente necesaria para no dañar nuestra batería.

Tipo Potencia/ peso Tensión por elemento (V) Duración(número de recargas) Tiempo de carga Auto-descargapor mes (% del total)
Ni-Cd 48-80 W/kg 1,25 V 500 10-14h * 30 %
Ni-Mh 60-120 W/kg 1,25 V 1000 2h-4h 20 %
Li-ion 110-160 W/kg 3,16 V 4000 2h-4h 25 %
Li-Po 100-130 Wh/kg 3,7 V 5000 1h-1,5h 10 %

* Las baterías de Ni-Cd se pueden cargar hasta en 30 minutos, con cargas rápidas, pero disminuye su vida, y se calientan en exceso, siendo las únicas que admiten este tipo de cargas.

[caption id="attachment_203" align="alignnone" width="800"]Montaje final mini fuente con regulador LM317. Montaje final mini fuente con regulador LM317.[/caption]

 

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