Autor Tema: Duda con circuito LM317  (Leído 724 veces)

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Desconectado Alicia91

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Duda con circuito LM317
« en: 24 de Abril de 2017, 14:34:51 »
Hola gente, con el tema del cargador de baterías y hasta que me lleguen los componentes estaba mirando circuitos y tal, y me he topado con uno que no termino de entender  :oops: a ver si me podeis echar una mano para aprender de mis errores.

el circuito es un cargador de baterías pero en este caso de plomo ácido, por lo visto es muy usado para cargar este tipo de baterías.



Entonces, la resistencia de 0,5 ohm esta claro que es para polarizar el transistor cuando pase por ella una intensidad que haga elevar la tension a 0,7V de esta manera se limita la intensidad, en este caso a 0,7/0,5 = 1,4 amperios.

sin embargo lo he simulado y si la batería llega a 16 voltios, el lm317 deja de dar intensidad. Osea que a medida que la batería se vaya cargando la intensidad va disminuyendo hasta que si se sube mucho la tensión en la batería se hace 0.

Pero no se por que pasa esto  :oops:

un saludo..

Desconectado Picuino

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Re:Duda con circuito LM317
« Respuesta #1 en: 24 de Abril de 2017, 16:02:53 »
El LM317 como todos los reguladores ajustables mantiene una tensión constante entre los pines 1 y 2.
En este caso mantiene 1.25V, lo que hace que por la resistencia de 120 Ohms circule una corriente fija de 10mA.

Esa corriente circula luego por el transistor (si conduce) o por las resistencias de 470 Ohms y el potenciómetro.

Si el transistor no conduce, la tensión máxima de las resistencias será de 10mA * 1470 Ohms = 14.7 Voltios
Si a esta tensión le sumamos 1.25, en total dará 16 voltios.

Es una fuente de tensión con limitación de corriente.

Un saludo.

Desconectado elreypic2

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Re:Duda con circuito LM317
« Respuesta #2 en: 26 de Abril de 2017, 12:40:31 »
Que tal Alicia91,

Tal como lo explica el maestro Picuino, lo que tienes es un reguladro de voltaje con limitación de corriente. Para el analisis del funcionamiento tienes que dividir el cicuito en sub-bloques. Primero divide el circuito como un regulador de voltaje en el cual R1 es la resistencia de 120 ohm y R2 es la suma de la resistencia de 470ohm más el potenciómetro de 1Kohm. Entonces usando la fórmula de regulador:
Vout=Vref(1+R2/R1)+Iadj*R2, tenemos que el máximo voltaje de salida es cuando el potenciómetro alzanza el valor de 1Kohm, por lo tanto sustituyendo los valores tenemos que:

Vout = 1.25V [1+(1470/120)] + 50uA(1470 Ohms)
Vout = 16.636V

Ahora bien, ese voltaje no se lo puedes aplicar a una batería de plomo es demasiado y puedes dañar las celdas internas de la batería. Regularmente cada fabricante te especifica el voltaje máximo que debes aplicar ya sea por celda o por el conjunto entero. Vamos a suponer que el fabricante te dice que el voltaje máximo por celda es de 2.3V. Entonces el ser una batería de 12V, esta contiene 6 celdas. Esto significa que el voltaje máximo que necesitas en la salida es de 13.8V (2.3V * 6).
Esto significa que tienes que ajustar el valor del potenciómetro de modo que sin conectar la batería tengas un voltaje de salida de 13.8V. Con la ecuación anterior puedes calcular el valor que tendría aproximadamente el potenciómetro, pero en la práctica solo necesitas girar el potenciómetro hasta que obtngas ese voltaje en la salida del regulador.
Ahora bien lo que tienes ahora tienes un circuito en el cual en la parte izquierda es un regulador de voltaje de 13.8V entre Vout y tierra. Luego en la parte izquierda tienes una bateria de plomo con un voltaje de 12V, cuya termianl positiva la conectas al Vout del regulador y a laterminal negativa le conectas una resistencia en serie a tierra. Puedes ver que ahora el circuito es Vout-Vbat-IR=0 (aplicando leyes de kirchoff). Este analisis no muestra que: 13.8V-12V-I(0.5ohms)= 0
Despejando a I tenemos que:
I = (13.8V-12V)0.5ohms
I = 3.6 A!!!!
Que pasó aquí? Esto sería cierto si el regulador tuviera una capacidad de corriente superior a 3.6A, ero no es así, el regulador tiene una capacidad de corriente máxima de 1.5A.
Aquí es donde entra en función el transistor cuyo colector esta conectado a la terminal de Adj del LM317, su emisor esta conectado a tierra y su base está conectada a a la termnal negativa de la batería y a la resistencia en serie de 0.5ohms.
El circuito ahora cambia, lo que va a pasar es que ahora la corriente que está demandando la batería para su carga es de 3.6A, pero esta corriente no puede ser suministrada por el regulador, por lo tanto lo que nos está diciendo es que va circular una corriente lo suficientemente necesaria producir una caida de voltaje entre las terminales del resistor de 0.6V o mayor, el cual es aplicado a la base del transistor. Sabemos que la el voltaje entre base y el emisor del transistor cuando este está conduciendo es de 0.6V, así que ese el voltaje necesario para activar el transistor (ojo esto no quiere decir que está en saturación, simplemente se activa y se coloca en coducción, haciendo circular una pequeña corriente desde la termianl Adj del regulador). Pero la clave son esos 0.6V. Esto quiere decir que el voltaje entre las terminales del resistor es de 0.6V, entonces sabemos la corriente que realmente va a estar circulando por esta resistencia y a su vez esta será la corriente que está circulando por la batería. Esto es Ibat=0.6V/0.5Ohms=1.2A. Bingo!!!!!!
Ahora sí, el regulador puede proporcionar dicha corriente. Esta corriente irá disminuyendo conforme la batería se va cargando, es decir conforme esta va incrementado u voltaje en las terminales.
Una vez que la batería alcanza el voltaje de 13.8V, reanalizando el circuito tenemos que:
Vout-Vbat-IR=0
Vout=13.8V
Vbat=13.8V
Lo ves ahora, la corriente se hace 0, ya que la batería ha alcanzado el mismo voltaje que el del regulador, por lo tanto si la corriente es 0 el voltaje entre la terminales de la resistencia es 0V, yesto hace que el transistor se vaya a corte, es decir no conduce porque no se puede polarizar correctamente la base. El voltaje de salida no cambia a 0, este sigue siendo de 13.8V y al hacer mediciones te darás cuenta que en realidad la corriente que circula por esa resitencia es de aproxadamente 10mA, debido al divisor de tensión resistivo que necesita el regulador. Entonces si la corriente es 10mA multiplicada por 0.5ohms tenemos un voltaje de 5mV, este voltaje no es suficiente para polarizar la base del transistor, recuerda necesitamos 0.6V (600mV). Que quiere decir esto, que una vez que la batería alcanza el voltaje "programado" de carga (13.8V) el cargador pasa a mantener una carga del tipo float, es decir le suministra un voltaje constante a la batería de 13.8V para mantenerla cargada.

Espero esta explicación te ayude a entender mejor el funcionamiento del cargador, puedieran haber algunas fallas en mi explicación, pero en grandes razgos así es como funciona.

Saludos,

Elreypic.
« Última modificación: 26 de Abril de 2017, 13:09:50 por elreypic2 »


 

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