Uso de transistores para evitar cortocircuitos / límite de corriente

Vuelva atrás y eche un vistazo a su hoja de datos. Un 2N3904 solo está clasificado para una corriente continua de 100 mA (normal) con un máximo absoluto de 200 mA. Estás tratando de sacar mucha más corriente de la que la pobrecita puede manejar.

Además, solo proporcionará ~ 10 mA de corriente base, y suponiendo (a fuerza de ilusiones) que el transistor puede manejar la corriente, cuando use un BJT como interruptor, lo que está haciendo aquí, debe asumir un ganancia de 10 a 20, con una suposición de 10. Por lo tanto, no está proporcionando una unidad base adecuada, incluso si su transistor pudiera manejarlo.

Igual de malo, considere lo que sucedería si su limitador funcionara según lo previsto. Tendría un límite actual de 1,5 amperios. Obtendría alrededor de .75 amperios a través de su resistencia de detección, y otro 1 voltio más o menos a través de su cortocircuito. Entonces el transistor vería unos 10 voltios, y con una corriente de 1,5 amperios disiparía unos 15 vatios. Ahora regrese a la hoja de datos y vea cuánta energía realmente puede disipar un 2N3904.

Usar un FET en lugar de Q1 parece razonable, pero tenga en cuenta algunas cosas:

1) Si el circuito funciona, Q1 disipará 15 vatios, y esto requerirá un disipador de calor mucho más grande de lo que está acostumbrado a usar.

2) Sin mirar de cerca el problema, notaré que el FET puede no aceptar su enfoque de limitación de voltaje de puerta, y es posible que la limitación tome la forma de una oscilación de corriente de gran oscilación.

He hecho exactamente esto, pero con ~2.3A en lugar de 1.5A. Tenía módulos LED de 12 V, pulsados ​​por PWM, con un limitador de corriente de circuito de hardware como se muestra, pero con un MOSFET de canal N como lo sugiere WhatRoughBeast.

Tenía 48 de estos funcionando en paralelo, para dar 100A+ durante un pulso para una luz estroboscópica en un robot móvil.

Funcionaron fantástico, los recomiendo! Me permitió usar de manera segura cualquier suministro de 15V o superior. Tenga en cuenta que mi Rload (en realidad, una resistencia de detección de corriente) tenía una clasificación de 5 W, y mi MOSFET era un paquete FET SOIC-8 con una clasificación de corriente de 8 A. Sin embargo, mi aplicación significó que nunca superé el ciclo de trabajo del 10%, por lo que si espera que el tiempo total de encendido del pulso sea significativo, obtenga un FET de 30A. Esto significa que su resistencia Rds_on es baja y disipan menos calor durante el funcionamiento.

Sin embargo, tenga en cuenta que a pesar de lo que es la resistencia "activada", el FET actúa más como una resistencia lineal controlada por voltaje durante esa condición de limitación de sobrecorriente. Entonces, cualquier duración prolongada como esta lo explotará, especialmente si la diferencia de voltaje entre el riel de suministro y lo que usan los LED es grande. Verifique la potencia usando P = IV, donde V es el voltaje restante después de la fórmula de la resistencia de detección de corriente y la caída sobre la carga del LED.

1. Si la fuente de 3.3 voltios es la E / S de su microcontrolador, entonces con el R1 de 10 ohmios que describe en su texto (que es muy diferente de los 10k que muestra en su esquema) habría 330 miliamperios a través de él con V1 alto, no 1,25 amperios, y eso si la MCU pudiera manejar una carga de 330 miliamperios, que no puede.

2. Si la fuente de 3,3 voltios es una E/S de un microcontrolador, cada vez que baje aparecerá como si R1 hubiera tenido un cortocircuito a tierra. Eso APAGARÁ Q1, deteniendo el flujo de carga a través de RL, por lo que incluso si R1 se corta a tiempo completo, es muy poco probable que Q1 pueda saltar por sobrecorriente con V1 bajo.

3. Por lo que ha dicho, parece que lo que está tratando de hacer es construir un controlador LED limitador de corriente y controlado. Si ese es el caso, entonces necesita ser más específico para identificarlo como un objetivo.

Esa parte solo puede disipar 0,5 W a 25 grados C (menos cuando hace más calor). Cuando su circuito está limitando, el transistor se está disipando más como 10-15W, por lo que el transistor caducará en muy poco tiempo.

Si desea que pueda soportar un cortocircuito continuo, necesita un paquete más grande y un disipador de calor grande.