Circuit limiteur de courant :explication des circuits électroniques

Un circuit de limitation de courant facilite les alimentations en assurant une protection globale en cas de surcharge ou de court-circuit.

En règle générale, vous trouverez des limiteurs de courant intégrés dans les composants électroniques pour éviter de futurs dommages lors de l'alimentation. Ils font partie des fonctionnalités standard nécessaires à la régulation des circuits intégrés (CI) des alimentations électriques.

Ce qui précède et plus encore sont ce que nous sommes sur le point d'exposer dans cet article.

1. Qu'est-ce que le circuit de limitation de courant ?

En termes simples, les limiteurs de courant évitent d'endommager les circuits en limitant les courants d'une alimentation régulée. De cette manière, le seul niveau maximal de courant qu'un circuit électronique peut déterminer sera applicable à long terme.

(circuit électronique)

Alors, pourquoi avons-nous besoin du limiteur de courant ?

Parce que vous pouvez utiliser les limiteurs de courant dans plusieurs applications, il est préférable d'assurer la longévité et la sécurité des composants électroniques. Finalement, vous aurez une protection actuelle sur les appareils.

Souvent, vous utiliserez les circuits de limitation de courant dans les alimentations linéaires ou même appliquerez les techniques de détection dans les alimentations à découpage. D'autres fois, vous pouvez utiliser le circuit de contrôleur de courant pour faire fonctionner une LED à haute puissance.

Nous aborderons les deux applications au fur et à mesure.

2. Types de circuit de limitation de courant

Il existe une variété de limiteurs de courant parmi lesquels vous pouvez choisir en fonction de votre projet. Cependant, ceux couramment utilisés sont les types ci-dessous.

Limitation de courant constant

Les technologues considèrent la limitation de courant constant comme la forme la plus élémentaire de limitation de courant lors de la régulation des alimentations.

Mécanismes d'action : Un limiteur de courant constant fonctionne en maintenant la tension de sortie lorsque le courant atteint un niveau maximum. Lorsque le courant atteint son apogée, il sera en maintenance constante. Ensuite, une chute de tension avec une charge croissante se produira.

Certains de ses avantages inclure ;

• C'est un circuit simple avec des circuits compréhensibles.
• De plus, il ne nécessite que quelques composants électroniques.

En ce qui concerne lesinconvénients ;

• Chaque fois qu'il y a un court-circuit, cela ne réduit pas le courant. Il maintient le courant du circuit à un niveau maximum, ce qui peut entraîner des dommages aux circuits.

(court-circuit entraînant des dommages)

• De plus, lorsque la limitation de courant commencera son action, vous parviendrez à tirer le courant maximum. Dans le processus, cependant, la tension de sortie chute, ce qui conduit à une tension augmentée aux bornes du transistor de passage en série dans la régulation de l'alimentation. Par la suite, il y a une augmentation de la dissipation de puissance au sein du dispositif électronique.
• Troisièmement, lorsqu'elle atteint une tension de sortie presque nulle et un courant maximal tiré, la tension est presque toujours égale à la tension d'entrée initiale des circuits redresseurs et du lissage.

Malheureusement, un tel état lors d'une phase de conception d'un circuit électronique n'est pas recommandable. C'est parce qu'il n'y aura pas de tolérance, forçant ainsi l'incorporation d'un transistor passe-série plus grand.

En outre, vous pourriez avoir besoin d'une capacité de dissipateur thermique supplémentaire qui augmente par la suite la taille et le coût de l'alimentation électrique régulée.

(dissipateur de chaleur pour la dissipation de la chaleur dans une carte de circuit imprimé)

Une limitation de courant repliable

La limitation de courant repliable assure le maintien de la tension de sortie jusqu'au début de l'action de la limitation de courant. Ce faisant, le courant commence à baisser, tout en limitant le courant. Classiquement, une surcharge de puissance plus élevée conduit à un courant réduit, réduisant ainsi les risques d'endommagement du circuit électrique.

Certains de ses mérites inclure ;

• Tout d'abord, cela réduit la consommation d'énergie puisque l'augmentation de la surcharge fait retomber le courant. Au fur et à mesure que cela se produit, la consommation d'énergie diminue et la dissipation thermique du transistor passe-série atteint une limite louable.
• Ensuite, vous pouvez implémenter son utilisation dans quelques composants électroniques.
• De plus, il est rentable. La plupart du temps, l'incorporation d'une limitation de courant de repli dans les circuits intégrés d'alimentation régulés est une caractéristique inévitable. Ainsi, être une exigence rend le coût presque imperceptible.

Démérites;

• Le limiteur de repli est plus complexe qu'un limiteur de courant constant car il nécessite plus de composants électroniques. Cela signifie également une complexité supplémentaire pour l'alimentation linéaire.
• Deuxièmement, cela ne fonctionne pas bien avec des charges non linéaires.
• De plus, un blocage peut se produire lorsque vous utilisez le limiteur avec un appareil non ohmique. Parallèlement, les dispositifs ont tendance à tirer des niveaux de courant continus indépendants de la tension d'alimentation.

N/B – Pour aider à éviter la condition de verrouillage, le tapis limiteur de courant rabattable inclut un retard transitoire.

3. Calcul de la résistance du limiteur de courant

(application de résistances dans les composants électriques)

Pour calculer la résistance du limiteur de courant, nous devrons regarder la figure ci-dessous. La figure affiche une résistance variable que vous pouvez utiliser pour régler le contrôle de courant.

Pour le R1, vous pouvez le remplacer par une résistance fixe en le calculant avec la formule indiquée :

R1 (résistance de limitation) =Vref/courant

Alternativement

R1 =1,25/courant

Puissance R1 =1,25 x courant

Remarque :différentes LED peuvent avoir des courants différents, et vous pouvez le calculer en divisant la tension directe optimale par sa puissance (tension standard en watts (à 3,3 V)).

Par exemple, une LED de 2 watts aurait 2/3,3 V =0,6 ampères ou 300 ma.

Le calcul s'applique également aux autres LED.

4. Application d'un circuit de limitation de courant

Pour cette partie de l'article, il y a une discussion sur l'utilisation d'une limitation de courant pour concevoir un circuit de vitesse de courant LED.

Importance du circuit de vitesse de courant pour les LED

Les LED produisent des éclairages efficaces et à faible consommation. Mais parfois, leurs performances peuvent être affectées par le courant et la chaleur. C'est particulièrement vrai lorsqu'il s'agit de LED à haute puissance car elles produisent beaucoup de chaleur.

La LED, alimentée par des courants élevés, devient chaude au-delà de sa tolérance, puis est endommagée. D'un autre côté, une dissipation de chaleur incontrôlée finira par consommer plus de courant et subira également une destruction.

Par conséquent, la limitation de courant aide à réduire les problèmes actuels.

Circuits d'application :conception d'un tube lumineux à LED à courant contrôlé

Vous pouvez utiliser le circuit de vitesse de courant pour créer efficacement des circuits lumineux à tube LED à courant contrôlé avec une grande précision. Par exemple, en connectant un circuit de commande de LED à courant constant de 30 watts, vous utiliserez la formule ci-dessous pour calculer la résistance série connectée.

R =(tension d'alimentation - tension directe totale de la LED)/courant de la LED

R (watts) =(tension d'alimentation - tension directe totale de la LED) x courant de la LED

Si vous n'avez pas de circuit intégré, vous pouvez choisir de configurer des transistors à jonction bipolaire ou quelques transistors pour former un circuit de contrôleur de courant opérationnel pour votre LED.

(contrôleur LED avec un transistor)

Les moyens pratiques par lesquels vous pouvez concevoir incluent;

Utiliser deux diodes et une résistance

types de diodes comme composants électriques.

Le circuit d'alimentation utilisera l'émetteur du transistor de passage de sortie avec une résistance de détection trouvée dans la série. Ensuite, vous placerez les deux diodes entre la base du transistor et la sortie du circuit pour obtenir l'effet de limitation de courant.

Comme le circuit fonctionne sur une plage normale, une petite tension existe à travers la résistance série.

La petite tension et la tension base-émetteur sont souvent trop faibles pour activer les deux courants de diode, comme le feraient deux chutes de jonction de diode - néanmoins, une augmentation du courant entraîne une augmentation de la tension aux bornes de la résistance.

Il doit y avoir une chute de jonction base-émetteur et une résistance égales pour que les deux diodes conduisent le courant, ce qui équivaut finalement à deux chutes de jonction de diode.

Calcul des résistances

Vous déterminerez R1 par la formule suivante :

R1 =(Us – 0,7) Hfe/courant de charge

Us =tension d'alimentation

Hfe =gain de courant direct T1

Courant de charge =Courant Led =100W/35V =2,5 ampères

Comme pour R2 :

R2 =0,7/courant LED

Conclusion

En résumé, les appareils électroniques à alimentation permanente nécessitent des mesures de sécurité pour continuer à fonctionner pendant longtemps. En outre, la mesure de sécurité doit utiliser moins de composants électroniques supplémentaires, être bon marché et être simple à mettre en œuvre dans les dispositifs. Un limiteur de courant rentre dans toutes les catégories mentionnées ici.

De plus, vous pouvez l'intégrer vous-même au fur et à mesure que vous définissez votre projet. Si toutefois vous avez des questions, contactez-nous. Nous serons heureux de vous aider.