lm317

corriente constante con el lm317




El LM317 es un circuito integrado monolìtico , un regulador de voltaje de 3 terminalesm diseñado apra suminsitrar hasta 1.5 amperes a una carga, con un ajuste de voltaje entre 1.2 y 37 volts, utiliza circuitos internos para limitar la corriente, protegerse termicamente u para compensar, es barato y fàcil de usar.




Fuente de corriente

Una fuente de corriente es un aaparato electrònico que absobe o entrega una corriente elèctrica, Una fuente de corriente es el dual de una fuente de voltaje, las fuentes de corriente pueden wer teóricas o prácticas, se pueden hacer prácticas con el lm317.
Por que usar una fuente de corriente en lugar de una simple resistencia?
En muchas situaciones es suficiente una resisitencia, sin embargo algunos elementos requieren de una fuente constante de corriente sin importar mucho el voltaje aplicado
ekemplo: un loop transmisor de 20 mA, de manera similar los LEDs son dispositivos manejados por corriente, que requieren de una corriente limitada cuando se les aplica un voltaje. En mucha situaciones es deseable manejar LEDs con una fuente de corriente constante o un BUCK, la fuente de corriente se usa para regular la corriente que pasa por el LED si importar las variaciones de la fuente de voltaje
o los cambios de voltaje de polarización del LED.

Disipación de potencia
Dado que el LM317 es un dispositivo lineal y requiere de una caida de voltaje de 3V, la potencia disipada por el circuito será la caida de voltaje del LM317 mutiplicada por la corriente del circuito




P=pérdida de potencia
U=voltaje de la fuente
Uf=caida de voltaje del dispositivo
I=corriente
P = ( U - Uf ) * I

Tip: Cuandos e tenga un dispositivo con una caida específica de voltaje y una corriente relativamente alta, (ej. un lumiled blanco : 3.2V, 0,35A 1W) mantenga el voltaje de entrada lo mas bajo posible, pero considere que el LM317 trae una caida de 3V

Ejemplo con lumiled blanco : El led necesita un voltaje de polarización de 3.2 volts. para miniizar la pèrdida de potencia se conectará a un voltaje de 7V, asì volajelm317+voltaje led+1 volt de reserva =7

Un mal ejemplo con un lumiled blanco
cual es la pérdida de potencia cuando se conecta un led a 11.7v,
bueno cuando el voltaje de polarización es 3.2V y la corriente es de 35mA,
35Ma por 11.7 da como 3watts, mas o menos 3 veces la potencia del led lo cual no es nada económico, además el lm317 se pondrá muy caliente, el lm317 tiene elementos de protección térmica que lo mantienen entre 0 y 125 grados, sin emabrgo se requerirà de un disipador de calor para mantenrlo frío



P = ( U - Uf ) * I

P = ( 12V - 3.2V ) * 0.35A

P = 3W
Cuando es imposible bajar el voltaje de la fuene y la corriente es elevada, lo mejor es usar una fuente de conmutación de corriente (switched current source)




Ajuste de corriente

Ahora que sabemos el votaje de entrada necesario debemos de calcular los parámetros del regulador de corriente,
Ponemos una resistencia en serie con el LM317 y la carga, y conectamos el pin de adj ajuste a la resistencia, dado qeu el LM317 va a regular el voltaje en la pata de adj a 1.25 volts tenemos uan fuente de corriente regulada atravès de la resistencia y de la carga.

Como funciona:

sobre la resistencia siempre hay 1.25 volts, esto significa que si la corriente disminuyem el voltaje de la resistencia bajará. así que para calcular mediante la ley de OHm que resistencianecesitamos para una corriente en particular

R = U / I

R = 1.25V / I

Ejemplo: para alimentar 3 lumileds de 1W en serie con unabatería de 12 V,  la corriente nominal es de 0.35A , podemos encontrar la resistencia con la formula

R = 1.25V / I

R = 1.25V /0,35A = 3.57 ohm

Es decir necesitamos una resistencia de 3.57 ohms sin embargo no es valor nominal,  para resolverlo tomamos una ligeramente mas grande  3,9 ohm.

La corriente real será de  I = U / R = 1,25V / 3.9ohm = 0,32A lo cual no representa  ningún problema para la aplicación, y si ayudará a extender la vida del led.

 

Calculo de potencia de la resistencia:
es fácil dado que:
P = U * I

P = 1,25 * 0.32A = 0.4W

  si tomamos uno con un 10% de tolerancia podemos usar uno de 1/2 watt