Duda eligiendo la resistencia Shunt

[Nocturno]

Otra duda respecto al montaje de la fuente de Valdorre.
La fuente proporciona hasta 2,5A con un máximo de 25V.
Para medir el consumo de corriente incorpora una resistencia de 0,1ohm (en realidad, es un array de 10 resistencias de 1 ohm. en paralelo).

Me gustaría saber cuál es la potencia máxima que debe tener esa resistencia, para lo que hago los siguientes cálculos:

Vmax = máxima caida de tensión en la resistencia Shunt = 2,5A * 0,1ohm = 0,25V
Potencia soportada = V * I = 0,25V * 2,5A = 0,63W

Si esto es así, ¿porqué en la mayoría de las fuentes veo resistencias shunt tipo ladrillo de 5W, 10W o mayores?, ¿es que estoy errando en los cálculos?

[migsantiago]

Hola!

Pues el cálculo está bien... considerando que es para 2.5A que es muy poquita corriente. Con que consigas las 10 resistencias a 1/4W cada una será suficiente.

En otra ocasión yo tuve que incrementar la corriente de un amperímetro digital de 5A a 18A, me ayudó Chaly y JFH900.

http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=18940.0

Mi cálculo y observaciones resultaron en conseguir 2 resistencias shunt de 0.05 ohms conectadas en paralelo. Ambas las compre a 20W y las coloqué en un área de ventilación, pero porque el máximo que iba a pasar por ellas eran 13A.

[Nocturno]

Pues entonces nuevamente me asalta la duda.
Si dices que tu fuente usa dos de 0,05ohm en paralelo, o lo que es igual, una R de 0,025ohm para una intensidad máxima de 13A, supone una Vmax de 0,325V.
Para esos valores, la potencia será de 0,325V * 13A = 4,225W.
¿Porqué las pusiste de 20W? 

[jfh900]

Jejejejeje Manolo cuantas preguntas existenciales para comenzar el año. Haber si somos capaces de dar solución a tus dudas.

En primer lugar la potencia nominal de una resistencia es la potencia máxima que puede soportar sin que se queme. Pero aun cuando estemos a una potencia ligeramente menor la vida de la resistencia se resiente y sus valores cambiaran con el paso del tiempo.

En las resistencias que utilizamos para realizar mediciones (como es este el caso) es muy importante su precisión y que no varíen sus valores a lo largo del tiempo.

Para ello hemos de  evitar que se caliente, con lo cual aumentamos su vida media y ademas evitamos las variaciones de resistencia que tenemos al variar la temperatura [R=R0(1+alta*t)].

¿Como evitamos que se caliente?, la mejor forma es poniendo una resistencia de potencia muy superior a la generada, con lo que la superficie de disipación será mayor y alcanzará el equilibrio térmico a una temperatura más baja.

Por último decirte que al utilizar 10 resistencias estas ajustando el valor de la resistencia mediante un filtro  de media con lo que el valor final se ajustará más al valor deseado de la resistencia que si solo pones una resistencia de dicho valor.

Un saludo

[Renatox_]

Hola, con una resistencia de 5W podría aguantar pero esta se va a calentar demasiado y cuando esto pasa su valor de resistencia ya no es el mismo, con una de 20W me parece que esta bien.

Yo compre una resistencia de 625ohm, 50W con disipador metálico incluido y le conecté 120v, entonces P=120^2/625=23W, pero se calentaba mucho la resistencia.

un saludo

[migsantiago]

Ahh es que originalmente mi diseño solo iba a llevar una resistencia de 0.05ohms... y la resistencia interna del shunt del amperímetro era de 0.2 ohms aproximadamente.

La resistencia en paralelo sería

R = 1 / ( (1/0.2)+(1/0.05) )
R = 0.04 ohms

Y la corriente máxima teórica sería de 20A...

Vshunt = 20A * 0.04 ohms
Vshunt = 0.8V

Y la potencia total (no solo la del shunt)...

P = 0.8V * 20A
P = 16W

Peeeeeeeeero, cometí un error y compré un shunt de 20W considerando que 16W se caerían en él, pero no era así... la potencia se caería en el amperímetro Y en el shunt, así que compré mal la resistencia, muy sobrada XD

Y como a final de cuentas el cálculo no me salió exacto tuve que comprar otro shunt de 0.05 ohms para volver a incrementar la lectura y es por eso que terminé con 2 shunts de tanta potencia... a nadie le cae mal un poco más de potencia 


Hablando en tu caso, mencionas que la potencia máxima a disipar en el shunt es de 0.63W, y dividiéndola entre cada shunt tendrías 0.063W por resistencia. Considerando que las compraras a 1/4W cada una...

0.25W/0.063W = 3.96

Estás cuadruplicando el factor de seguridad que te mencionan arriba.

[Nocturno]

Perfecto, quedo convencido con el argumento de la temperatura y la vida media. Gracias

[Raimundo]

Hola:

Voy a decir una tontería pero...

¿No habría que tener en cuenta el caso más desfavorable, o sea el cortocircuito, 25V. 2,5 A?

Perdonad pero no entiendo muy bien el funcionamiento de la fuente.

Un saludo y Felíz Año.

[migsantiago]

Suena sensato tu cálculo Raimundo, pero...

25V x 2.5A = 62.5W

Dudo que sea redituable conseguir un shunt de tal potencia. Es mejor poner un fusible de 3A en serie a la salida de la fuente.

[Menta]

Suena sensato tu cálculo Raimundo, pero...

25V x 2.5A = 62.5W

Dudo que sea redituable conseguir un shunt de tal potencia. Es mejor poner un fusible de 3A en serie a la salida de la fuente.

si la fuente es de 2.5A el fusible de 3A no va a saltar nunca. No es así?

[Leon Pic]

Salta antes el transformador 

[migsantiago]

Suena sensato tu cálculo Raimundo, pero...

25V x 2.5A = 62.5W

Dudo que sea redituable conseguir un shunt de tal potencia. Es mejor poner un fusible de 3A en serie a la salida de la fuente.

si la fuente es de 2.5A el fusible de 3A no va a saltar nunca. No es así?

Depende de la fuente y de si tiene control de corto circuito interno como los LM7805, que al detectar sobrecalentamiento dejan de entregar voltaje.

[jfh900]

Hola:

Voy a decir una tontería pero...

¿No habría que tener en cuenta el caso más desfavorable, o sea el cortocircuito, 25V. 2,5 A?

Perdonad pero no entiendo muy bien el funcionamiento de la fuente.

Un saludo y Felíz Año.

Esos cálculos son erróneos. La tensión máxima que aparecerá entre extremos de la resistencia es:

Ur=R*I=0,1*2,5A=0,25V

y la potencia máxima disipada:

Pr=R*I^2=0,1*(2,5A)^2=0,625W.

Un saludo.

[Nocturno]

Pero por algún lado petaría si no hubiera protección contra cortocircuitos. Si la fuente entrega 25V y en la shunt no pueden caer más de 0,25V, supongo que habrá fuegos artificiales en algún sitio.
De todas formas, la fuente de Valdorre tiene protección contra cortos 

[jfh900]

Claro, esa resistencia precisamente es la que sensa la corriente y determina si llegamos al máximo. Respecto a donde queda el resto de la tensión está claro que se queda en los transistores de control que están en serie con dicha resistencia y en la carga (también habría que considerar las resistencias internas de más elementos).

Un saludo