Gerador de corrente constante simples usando transistor

Muitos de nós que já trabalhamos com circuitos analógicos frequentemente nos deparamos com os termos fonte de tensão e fonte de corrente em um projeto de circuito. Embora qualquer coisa que forneça uma tensão constante, como uma simples saída USB de 5 V ou um adaptador de 12 V, possa ser considerada uma fonte de tensão, o termo fonte de corrente sempre parece permanecer um mistério. E muitos circuitos, especialmente aquele envolvendo Op-Amp ou circuitos de comutação, exigiriam que você usasse uma fonte de corrente constante para fazer o projeto funcionar. Então, o que se entende por fonte atual? Como funcionará e por que é necessário?

Neste tutorial, encontraremos as respostas para essas perguntas e também construiremos e testaremos um circuito fonte de corrente constante simples usando transistor. O circuito usado neste tutorial será capaz de fornecer uma corrente constante de 100mA para sua carga, mas você pode modificá-lo usando um potenciômetro de acordo com seus requisitos de projeto. Interessante né! Então vamos começar.

O que é fonte de corrente constante (CC)?

Normalmente, quando uma unidades unidade de alimentação de uma carga, pode haver dois modos possíveis de funcionamento, uma é através da tensão constante (CV) o modo de funcionamento, e o outro por corrente constante (CC) modo de operação.

No modo CV, a fonte de alimentação torna a tensão de saída constante e altera a corrente de saída conforme exigido pela resistência da carga. O melhor exemplo será sua porta USB de 5 V, onde a tensão de saída é fixada em 5 V, mas com base na carga a corrente irá variar. Se você conectar um led pequeno, ele consumirá menos corrente e se conectar um maior, ele consumirá mais corrente, mas a voltagem no LED será sempre de 5V.

No modo CC, uma fonte de alimentação de corrente ideal torna a corrente de saída constante e varia a tensão de saída conforme exigido pela resistência de carga. Um exemplo disso será o carregador de bateria de 12 V no modo CC, onde a corrente de carga será fixada pela variação da tensão. No caso em que sua bateria é de 10,5 V, se você conectá-la a um carregador de bateria 1A 12V, a corrente de saída do carregador será sempre 1A, mas a tensão de saída será variada para manter esta corrente de carga 1A. Portanto, é aqui que os circuitos de corrente constante são necessários, outro exemplo pode ser o circuito de acionamento de LED de corrente constante, onde a corrente através de um LED deve ser constante.

Fonte de corrente constante 100mA simples usando transistor

Neste projeto, construiremos um gerador de fonte de corrente constante de transistor simples usando apenas 4 componentes. É um circuito muito barato que pode fornecer uma fonte de corrente constante de 100mA usando uma fonte de alimentação de 5V. Também terá um potenciômetro para controlar a saída de corrente na faixa de 1 a 100mA. Ele fornecerá uma corrente constante, mesmo se houver mudanças na resistência da carga. Isso será útil para usar quando um circuito precisa de fornecimento de corrente constante, sem flutuações. Anteriormente, também construímos outro tipo de circuito de fonte de corrente chamado Circuito de Bomba de Corrente de Howland, e o circuito de Espelho de Corrente. Você também pode dar uma olhada neles se estiver interessado. Agora, vamos dar uma olhada nos materiais necessários para este projeto.

Materiais requisitados:

1. TL431
2. BC547
3. 2k resistor 1%
4. Resistor variável de 10k
5. 22R resistor de 1%
6. Um adaptador de 5 V DC ou unidade PSU.
7. Diferentes tipos de resistência de carga conforme necessário.
8. Uma placa de ensaio e fios de conexão
9. Multímetro para teste.

Conforme declarado no BOM acima, o circuito consiste em apenas dois componentes ativos, TL431 e BC547. O TL431 é um regulador shunt que usa uma referência de tensão de 2,5V. Ele suporta 1-100mA de corrente catódica para operações relacionadas ao shunt. O pacote deste componente é o mesmo do transistor de passagem genérico. Outros componentes são componentes passivos. Os resistores precisam ter tolerância de 1% para uma saída precisa.

Diagrama de circuito de fonte de corrente constante:

O diagrama do circuito para fonte de corrente constante usando projeto de transistor é mostrado abaixo.

O circuito acima é totalmente conectado em um lin 5V. A carga de saída precisa ser conectada entre a saída e a conexão GND. No esquema acima, BC547 está funcionando como um transistor de passagem,