El concepto de fuente de intensidad parece que esté hecho para hacernos padecer en la asignatura de Teoría de Circuitos, pero os puedo asegurar que tiene su aplicación práctica.

Una fuente de alimentación se encarga de que siempre pase la misma intensidad por una rama de forma que aunque variemos la tensión de alimentación o la carga (siempre dentro de unos límites) tengamos la misma intensidad, veamos unos ejemplos.

 

FUENTE DE INTENSIDAD BÁSICA.

Lo primero que debemos saber es la beta o hfe para saber como va a amplificar nuestro transistor ya que para hacer una fuente de intensidad con un transistor necesitamos trabajar en la zona activa de este.

Haciendo un barrido de la fuente de tensión y habiendo dejado una fuente de intensidad (ideal) de 1mA en la base podemos averiguar la curva característica de nuestro transistor. Podríamos variar tambien la intensidad de base para lograr estar en una intensidad de colector concreta, pero para este ejemplo servirá.

Bueno ahora ya sabemos que si introducimos 1mA por la base podremos tener una intensidad de colector de  unos 140mA cuando en Vce esté entre 0.5v y 2v y sólo habrá una diferencia de 3mA.

 

Hagamos ahora nuestra fuente de intensidad¡¡¡¡

 

 Hfe=Ic/Ib= 140

En el siguiente esquema tenemos que saber la tensión de codo o tensión inversa del zener, como utilizamos el 1N4461 tiene una tension de 6.8v.

Si queremos una corriente de colector de 100mA, tenemos que la corriente de emisor Ie es prácticamente igual a la de colector Ic, porque Ie=Ic+Ib , y Ib es muy pequeña. Tenemos entonces que la tensión en el emisor es:

Ve=Vz-Vbe= 6.76-0.76= 6v

Calculamos la resistencia de emisor considerando Ie=Ic

Re=Ve/Ie=Ve/(Ic+Ib)=6/(0.1+0.1/140)=59.57ohm

Si alimentamos a 24v y queremos que la tension de Vce esté entre 0.5 y 3v, tenemos que la tension que caerá en un principio en la carga será:

Cogiendo Vce= 2v

Vcarga= Vcc-Vce-Ve= 24-2-6.2=15.8v

Para la simulacion cogeremos na resistencia inicialmente de Rc=Vcarga/Ic=15.8/0.1=158ohm

Ahora calcularemos la resistencia que limitará la corriente de base y dará corriente al zener.

Iz=0.01A

Ib=Ic/Hfe=0.1/140=0.714mA

VRb=Vcc-Vz=24-6.76=17.24v

Rb=VRb/(Iz+Ib)=17.24/(0.01+0.000714)=1609ohm

 

AHORA a SIMULAR¡¡¡

Hacemos un barrido con la fuente de tensión de 21v a 27v, por lo que veremos los límites en los que podrá variar la fuente de tensión para que la intensidad en la carga se mantenga estable, en la siguiente gráfica podemos ver que entre 22.3v y 26.3v la intensidad apenas varía.

Ahora en la siguiente simulación lo que haremos es variar la resistencia de la carga, simulando variaciones en la resistencia por longitud de cableados, conexiones...etc

  En el eje de las Y podremos ver la intensidad en la carga, en el de las X y aunque aparezcan como voltios, en realidad son ohmios, con una variacion de resistencia de 130ohm a 180ohm.

 Observando la gráfica podemos ver que la carga podrá variar entre 137.6 y 159.4Ω.

Hay que hacer una anotación en la siguiente gráfica en el eje de las Y estamos entre 100,2mA y 99mA.

FUENTES DE INTENSIDAD COMERCIALES para LEDS.

 

NUD40001 con solo una resistencia para ajustar a intensidad podemos alimentar leds hasta 500mA. Sólo tiene para una rama

SP7615 Necesita una resistencia y un condensador, puede alimentar 4 ramas a la vez de 126mA máx.

 

 

Unas buena páginas para encontrar lo que buscamos es :

http://www.onsemi.com/PowerSolutions/pst.do?id=1100

 

http://www.exar.com/power/led-lighting

 

FUENTES DE INTENSIDAD  COMERCIALES 4-20mA

Este tipo de fuente de intensidad es muy utilizado en automatización.

Es una buena forma  de no tener perdidas por conexiones, y que la señal sea más inmune a el ruido generado por los múlitples motores electricos que suelen haber en la industria.

RECEPTOR 4-20mA-->   RCV420JP   

  http://es.farnell.com/texas-instruments/rcv420jp/current-loop-receiver-pdip16-420/dp/1212342

TRANSMISOR  4-20mA--> XTR110                    

           http://www.ti.com/lit/ds/symlink/xtr110.pdf