Fuente corriente constante/ ¿alguien ha probado LR8?

[Picuino]

La tensión a la salida del puente rectificador lo determina las pilas conectadas o el diodo zener.

Las resistencias no hacen nada como fuente de corriente. Puedes olvidarlas (aunque son necesarias para otras funciones).

El condensador ni baja ni sube ninguna tensión. La tensión de salida la determina el zener o las baterías de salida.

El condensador tampoco limita intensidad (aunque el resultado final sea ese).

Lo que hace el condensador es cargarse y descargarse. Para cargar o descargar un condensador y modificar su tensión es necesario que circule corriente por sus terminales.
Cuando la tensión de red aumenta, la tensión del condensador aumenta (porque el puente rectificador se mantiene a unos 6 o 7 voltios constantes).
Al aumentar la tensión del condensador, este absorbe corriente (I = C * dV/dt) y esa corriente pasa por el circuito de salida.
Eso es todo.


Las baterías NiCd aguantan la trickle charge, pero tienen cadmio que es muy contaminante y cada vez se ve peor su uso en aparatos electrónicos.
Las baterías NiMh no aguantan bien la trickle charge, se estropean. Por eso, si no es necesario, yo utilizaría la menor corriente posible. Por ejemplo C/300 que utilizan algunos cargadores de baterías NiMh. El problema es que con esa corriente la carga completa de la batería puede tardar 15 días. Pero si sólo servirán para alimentar un circuito que consume poco en las raras ocasiones que la red falle, no hay problema.
En ese caso yo me plantearía utilizar supercondensadores:
http://www.mouser.es/ProductDetail/AVX/SCMS22C255MRBA0/?qs=sGAEpiMZZMsCu9HefNWqpng9ga65R3xtxuV6DrcprtelmUTjqEzCbw%3d%3d

Los de baja tensión (2.7V) son mucho más baratos:
http://www.mouser.es/ProductDetail/Nichicon/JUWT1105MCD/?qs=sGAEpiMZZMsCu9HefNWqpvgl5rkxKcslMT0cewTV%252bsA%3d

Un saludo.

[Alicia91]

Los supercondensadores son muy altos, no me van ha entrar en la caja, además yo no puedo elegir el tipo de batería  se que contaminan mucho y eso pero no puedo cambiarlas.

vamos a hacer un caso practico a ver si voy bien:

vamos a suponer que las baterias son de 1,2Voltios y de 2100mA/h y el circuito base este:

2.png
(75.48 kB, 1413x504 - visto 361 veces)

si queremos una carga de C/2000 que comentaba Picuino para que no se dañen y no se gasten, necesitariamos una intensidad de 2100/2000=1,05mA por lo tanto C1 seria de:

C=1,05mA*10ms/650V = 0,016uF

Para tomar un valor mas estandar cogeria 0,018uF, con lo que tendriamos una intensidad de 650v*0,018uF/10ms=1,17mA que es una carga de c/1795 que supongo que esta bien para lo que debe hacer no? ¿o debería ser menor aun?

por lo tanto el zener lo he colocado de 1,8V para que sea un poco mayor que la tensión de la batería para que sirva de protección.

la tensión que caen en la R1 es de 1,17mA*100 = 0,117V, por lo tanto la tensión que cae en el condensador C2 es de 0,117V+1,2V=1,317V Practicamente nada asi que uno pequeño de aluminio 100uF serviría

¿Estos calculos son correctos?

Sin embargo no logro comprender para que sirve la resistencia R1 de 0,5W y 100 ohmios ni la del paralelo al condensador del circuito de Picuino y tampoco por que multiplicas la tensión del condensador por 2 para 650 voltios ¿ Es para cuando se invierte la tensión y el condensador esta cargado? entonces seria 230-(-230) en los terminales del condensador, ¿es por eso?

[Picuino]

Vamos por pasos desde lo más sencillo.

1. Resistencia en paralelo con C1.
Sirve para descargar C1. Si no la pones, desconectas el circuito y lo abres para trabajar con él, puede darte una descarga bastante desagradable de hasta 325V.
Si colocas una R de 1MOhm con un C1 de 100nF, la constante de tiempo C*R es de 0.1 segundos y se descargará rápidamente hasta una tensión segura.

2. Resistencia R1 entre el condensador y el zener.
Si no la pones, el condensador sirve de poco. Si el condensador se carga hasta 1.2V, cuando no llegue intensidad su tensión baja y ya no tienes 1.2V sino menos. Sin embargo, al mantener C a 2V por ejemplo, su tensión va bajando mientras el zener mantiene la tensión constante de salida.
En tu caso no hacen falta ni C2 ni R1, porque la batería mantiene ya la tensión de salida. No los necesitas.

3. Tensión del condensador.
El condensador primero se carga hasta +325V, luego se descarga hasta 0V y luego se vuelve a cargar con tensión inversa hasta -325V. En total la tensión pico a pico que ve el condensador (la tensión pico a pico de la red) es de 650V. Si conectas un terminal del condensador a masa (o a neutro), el otro terminal 'verá' una variación de tensión de 650V y esa es la variación de la fórmula que puse antes:
   I = C * dV/dt

Promediada en el tiempo:
  I_media = C * (V2 - V1)/(t2 - t1)

Siendo
V2 = +325V
V1 = -325V
t2 = 10ms
t1 = 0ms


Pero es mejor que utilices las fórmulas resumidas:

 I = (Vrms * sqrt(2) - Vz) * f * C * 4     [Rectificador de onda completa]

 I = (Vrms * sqrt(2) - Vz) * f * C * 2     [Rectificador de media onda]


Un saludo.

[Picuino]

La carga de C/2000 es demasiado pequeña. Apenas sirve para manterer la batería sin descargar. Tardaría meses en cargar la batería, si pudiera hacerlo.
Tienes que encontrar un valor de compromiso. Si son baterías de NiCd, no hay problema porque aguantan la corriente de Trickle Charge sin problemas. Las que no lo aguantan bien son las de NiMh.

Si utilizas un TL431, puedes fijar con mucha precisión la tensión máxima de las baterías en 1.4V, que es una tensión que asegura la carga completa y evita la sobrecarga que las quema (más de 1.45v).
Para que no consuma corriente de baterías puedes aumentar un poco la tensión y añadir un diodo schottky.

Un saludo.

[Picuino]

Otra cosa. Si colocas dos condensadores, uno por cada línea de red, proteges un poco el circuito contra descargas indeseadas. No tienes aislamiento de red, pero con las pequeñas corrientes con las que trabajas será más difícil que alquien toque directamente la fase y se muera.

El problema en este caso es que tendrás que duplicar la capacidad de cada uno de los condensadores y además tendrás que instalar 2.

Un saludo.

[Alicia91]

Hola picuino he simulado el circuito y parece que todo correcto pero tengo algunas dudas.

Sin título.png
(144.69 kB, 1405x598 - visto 344 veces)

la intensidad en la batería y la tensión son correctas 1,17 mA y 1,2V en los bornes.

Pero la tensión en el condensador C1 es de poco mas de 2V, ¿no se suponía que debía de ser 650 voltios? por cierto sigo sin comprender muy bien la funcion de R2.

Un saludo.

[xocas]

por cierto sigo sin comprender muy bien la funcion de R2.

Si no me equivoco, su función es limitar la corriente de carga de C1.

Desmonté una bombilla led hace poco tiempo y el circuito es prácticamente igual a este, salvo que lleva un condensador en lugar del zener...

un saludo

[Picuino]

Respecto a R2:

La resistencia en serie con C1 sirve para evitar picos de corriente grandes en la conexión del circuito. Durante el funcionamiento normal la caída de tensión es pequeña y la potencia disipada también.

Puedes poner un valor mayor (1k) sin problemas.


R1 debe ser mayor (mira el circuito de wikipedia y mi explicación):

1. Resistencia en paralelo con C1.
Sirve para descargar C1. Si no la pones, desconectas el circuito y lo abres para trabajar con él, puede darte una descarga bastante desagradable de hasta 325V.
Si colocas una R de 1MOhm con un C1 de 100nF, la constante de tiempo C*R es de 0.1 segundos y se descargará rápidamente hasta una tensión segura.

Pero la tensión en el condensador C1 es de poco mas de 2V, ¿no se suponía que debía de ser 650 voltios? por cierto sigo sin comprender muy bien la funcion de R2.

Eso depende del momento en el que lo midas. Se supone que se carga y descarga continuamente desde +325V hasta -325V. Nunca he dicho que se cargue hasta 650V.
¿Qué tensión le has puesto al generador?

Un saludo.

[Alicia91]

¿Pero debo entonces poner un condensador de 650 voltios?

La tension del generador es de 250 voltios.

un saludo

[elñato]

que lio de comentarios....... y alicia sigue a 1 cuando la verdad esta distribuida ...........

lo de el dz no va, por el claro motivo que puso picuino.

Alicia:
ya te has puesto alguna tarde a soldar alguno de estos circuitos y hacerles pruebas ??  o nada ?? por que.................

[Picuino]

Condensador C1: Que valga para más de 250V en alterna (más de 350V en continua)

La tensión del generador debería ser de 325V de pico = 650V pico a pico = 230V tensión eficaz en alterna.

Creo que te vendría bien volver a repasar los conceptos de alterna:
https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna#Las_matem.C3.A1ticas_y_la_CA_sinusoidal

Un saludo.

[Picuino]

No sé si tienes experiencia con la tensión alterna o qué formación tienes.

A la hora de experimentar con este tipo de circuitos hay que tener cierta experiencia o formación suficiente y entender muy bien los peligros.

Este tipo de circuitos son peligrosos. Contienen tensiones que pueden matar fácilmente por electrocución.

Copio aquí la advertencia de Microchip en su nota de aplicación sobre fuentes capacitivas:

Warning:
An electrocution hazard exists during experimentation with transformerless circuits that interface to wall power.
There is no transformer for power-line isolation in the following circuits, so the user must be very careful and assess the risks from line-transients in the user’s application.
An isolation transformer should be used when probing the following circuits.


Advertencia:
Existe un riesgo de electrocución durante la experimentación con circuitos sin transformador que se conectan a la tensión de red.
No hay transformador para el aislamiento de la línea de alimentación en los siguientes circuitos, por lo que el usuario debe ser muy cuidadoso y evaluar los riesgos de transitorios de línea en la aplicación del usuario.
Se debe utilizar un transformador de aislamiento al probar los siguientes circuitos.

La utilización de un transformación de aislamiento también es especialmente peligrosa, porque no funcionará el interruptor diferencial en el caso de derivaciones a masa.

Un saludo.

[Picuino]

que lio de comentarios....... y alicia sigue a 1 cuando la verdad esta distribuida ...........

lo de el dz no va, por el claro motivo que puso picuino.

No entiendo lo del dz.
Tampoco veo lío en los comentarios. Si lo ves, para eso estamos, para aclarar dudas entre todos.

Un saludo.

[elñato]

1 --- lo de el dz vos mismo lo pusiste:
no hay dz de menos de 1,8v y eso no es proteger a la bateria que es de 1,2 v ... 1,4 v creo maximo o algo asi.

2 -- si hay lio, si lo lees hay diferencias de opiniones y eso confunde a quien no sabe.
yo leo y es como quien pregunta
" para que lado es corrientes y la 9 de julio ??
y las respuestas son como si se le preguntase a los 3 chiflados....

ojo, son todas correctas, se estan tratando BIEN distintos metodos.... pero... alicia viene con que quiere elegir un metodo ( ver foto ) ......luego sera investigarlo.... ????  y quiere decidirse por una ...
a mi me pasaria...

ojo , no es culpa de ustedes, estan tratando ok las opciones, solo digo que me parecio al re-leer el tema, nada mas..
 

[Picuino]

dz = diodo zener. Ahora lo entiendo.

Estamos comentando 2 métodos distintos, fuente con resistencia y con condensador. Alicia tiene que elegir con los pros y contras de cada uno.

También estamos comentando diferentes protecciones a la salida. También ahí hay que elegir.

Para eso tendrá que estudiar y comprender bien los circuitos, preguntar y resolver dudas, simular, probar y elegir.

No es fácil, ningún circuito es sencillo al principio. Sobre todo si tiene que funcionar bien en la práctica. Y no lo es porque lo normal es encontrarse con muchas ideas contradictorias. Por cada ventaja de un circuito te encuentras con una desventaja. Todas las opciones tienen sus pros y contras.
Eso es el diseño.

PD. Me ha hecho gracia la foto. Eso nos pasa a todos.

Un saludo.