Diseñando un circuito limitador de corriente para mi proyecto.

Tengo un pequeño motor sin escobillas de CC para el que me gustaría configurar un circuito limitador de corriente como protección contra sobrecorriente.

Pensé que podría lograrlo con un fusible simple (o esos chips similares a fusibles limitadores de corriente), pero no puedo. El fusible solo funcionaría para proteger contra cortocircuitos porque quiero establecer mi límite solo un 20% (¡máximo!) Por encima del consumo de corriente nominal del motor.

No diseñé la electrónica del motor, y mi competencia en electrónica no es muy buena, pero básicamente me preguntaba si podría usar un circuito similar a estos:

Esquemático Esquemático
(fuente: wikimedia.org )

y si es así, ¿cómo seleccionaría los componentes correctos (como transistores y resistencias)?

El consumo de corriente nominal del motor es de 1,5 A. Me gustaría que el circuito corte la alimentación cuando la corriente sea de 1,8 A o más.

La razón por la que necesito algo como esto es porque la carga en el motor puede variar mucho y, a veces, lleva el consumo de corriente a 1,8 A y más (lo que considero inseguro; es muy subjetivo, pero eso es lo que me gustaría hacer... )

¿Alguna idea?

editar: aclaración: quiero apagar cuando la corriente exceda un cierto valor, que debe ser aproximadamente un 20% más alto que el consumo de energía nominal de mi motor.

editar: ¿qué tal ese segundo esquema?

Estás combinando dos conceptos aquí que no son lo mismo. Parece que quieres algo que actúe como un interruptor si la corriente es demasiado alta. Pero usa "limitador de corriente" en el título de su pregunta. Un limitador de corriente suele ser un circuito que reduce el voltaje según sea necesario para evitar que la corriente supere un valor preestablecido. En otras palabras, no corta la corriente, simplemente la sujeta. ¿Cuál quieres?
¿Ya probaste un PTC 1.1A?
Hola Dan, tienes razón. Quiero cortar la energía todos juntos cuando la corriente exceda un cierto valor. ¿Es posible hacer esto sin un fusible o chip similar? No puedo darme el lujo de elegir un fusible con un valor demasiado cercano a mi consumo de corriente nominal, ya que con el tiempo (digamos días de funcionamiento) podría hacer que se dispare. He estado jugando con PTC's de diferentes valores, y para NO disparar necesito un valor que sea mucho más alto que mi corriente nominal, que solo será eficiente contra cortocircuitos. He visto disparadores de PTC después de 8 horas de prueba.
Tal vez necesite una derivación, un relé y una MCU entonces.
¿Qué pasa con el segundo esquema, que también se encuentra en la misma página de wikipedia?
Ese esquema es un buen comienzo. Sin embargo, como se señaló anteriormente, esto solo regulará la corriente en su límite en lugar de cortar la energía por completo. Una opción es agregar histéresis al circuito anterior, de modo que el límite de corriente permanezca activado hasta que la corriente caiga por debajo de otro umbral. ¿Cuál es el comportamiento deseado cuando la corriente supera el valor límite?
El primero estuvo bien, hice algo similar, usé Vbe y una resistencia para apagar un elemento de paso, usé un FET como elemento de paso en lugar de un BJT, pero la misma idea. Realmente no se apaga, sino que solo limita la corriente, que puede ser lo que desea.
Gracias por los comentarios. Cuando supera ese valor (digamos 1.8A), realmente necesito apagar el motor por razones de seguridad. Limitar la corriente a 1,8 A no sería seguro en esta aplicación. El comportamiento de los PTC que probé es realmente perfecto, excepto por el hecho de que no puedo lidiar con la dependencia actual/hora. Si pudiera encontrar un PTC que NUNCA se active por debajo de 1.8A (sin importar cuánto tiempo funcione con esa corriente) y que SIEMPRE se active dentro de, digamos, 10 segundos después de 3A, sería feliz. pero sin suerte hasta ahora
Bien, entonces creo que necesitas un comparador con el flip-flop SR o algo digital.
gracias George, ¿puedes darme una descripción que podría usar para hacer una búsqueda sobre comparadores SR flip-flop? No tengo idea de a qué te refieres. gracias

Respuestas (1)

Su primer circuito parece ser un limitador de corriente. Si los valores de la resistencia se eligen correctamente, el circuito sujetará la corriente del colector (la corriente a través del transistor y, por lo tanto, su carga) en algún valor. No cortará la energía.

La imagen del segundo circuito que publicaste no es un circuito completo. El cuadro etiquetado como "Circuito de accionamiento" representa un bloque lógico que tendría que diseñar. Toma retroalimentación y enciende y apaga directamente la carga. Eso podría hacerse de muchas maneras.

Si desea algo que actúe más como un fusible que se pueda restablecer fácilmente, podría funcionar algo como un relé de enganche en serie con la carga. Probablemente usaría un comparador para activar el relé cuando el voltaje a través de una resistencia de derivación supera un umbral.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

El relé es del tipo de enganche. Rshunt es una resistencia de derivación elegida apropiadamente. R1 y R2 se eligen de manera que se dividan en el voltaje que activa el comparador cuando la corriente a través de la carga es de 1,5 A o superior: Vdisparador = 1,5A * Rshunt = Vcc * R2/(R1+R2)

Estas son algunas consideraciones:
1. Rshunt debe ser pequeño para que no robe demasiada energía del circuito de control.
2. Este circuito asume que Vcc es una fuente de voltaje estable. Si es débil y cambia el voltaje bajo carga, el circuito comparador no se activará correctamente.
3. Si está manejando un motor, puede haber un pico de corriente temporal al arrancar que exceda 1.5A por un corto período de tiempo. Si eso está permitido, es posible que deba construir un filtro de paso bajo en la entrada no inversora del comparador.
4. Si elige un relé de enclavamiento de doble bobina (no se muestra), puede instalar un botón en la segunda bobina para restablecer el relé después de que se active.
5. La bobina del relé puede no ser compatible con Vcc.

"Vcc" parece extraño de usar como notación aquí.
@Ignacio: solo mantengo la coherencia con los circuitos en la pregunta del OP. Originalmente había usado una fuente de voltaje en CircuitLab.
Muchas gracias Dan, parece que hará exactamente lo que necesito. Mi fuente de alimentación es una fuente de alimentación estable de 12 V CC, las fluctuaciones de voltaje no superan el 2-3 %. Voy a construir esto y usar un potenciómetro para averiguar el valor correcto de la resistencia. una derivación de 5 W y 0,1 ohmios debería funcionar para Rshunt. ¿Tiene alguna recomendación sobre el comparador que debo usar? ¡gracias de nuevo!
Ah, y estoy esperando una derivación más grande para medir la corriente de entrada del motor en un osciloscopio. Sospecho que estará bien, ya que tiene control PWM y presenta una rampa agradable/lenta en la velocidad al inicio. gracias de nuevo
No hay recomendación específica para un comparador. Solo asegúrese de que su voltaje de compensación de entrada sea mucho más pequeño que la señal de entrada de la derivación. Además, use resistencias de alta precisión para hacer el divisor. Y asegúrese de que el Vgs del MOSFET sea compatible con la salida del comparador (es decir, cuando el comparador oscila alto, su voltaje es lo suficientemente alto como para encender el MOSFET).
Diseñando un circuito limitador de corriente para mi proyecto.
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