Generatore di corrente costante
Un circuito praticissimo: generatore di corrente costante adattabile ad un range ampissimo di potenze ! Ottimo per alimentare i LED ! senza andare ad usare chip ultra-dedicati ;)
Ultimo aggiornamento: 08/08/2007
Teoria / Pratica
Versione 1 - low power Imax=200ma
Idea di funzionamento: R1 fa accendere Q2 e la corrente passa senza limiti. La corrente raggiunge a attraversa R3, si crea una tensione che cresce, cresce finchè raggiunge 0.65V circa. A questo punto Q1 si accende anche e... fa spegnere per un po' Q2 portando la sua BASE a massa. Poi la corrente diminuisce, la tensione su R3 scende anche e... Q1 si spegne di nuovo lascindo tutta la corrente fluire di nuovo attraverso Q2. Ripete sta roba per migliaia di volte al secondo e avete ottenuto un regolatore di corrente a bassissimo consumo !
Dunque, come si dimensiona:
Q1 e Q2 vanno bene un 2N2222 o BC337, insomma degli switching transistor. Quello critico è Q2 perchè deve sopportare tutta la corrente che fate passare. Il BC639 (di potenza) non funzia, penso non sia switching abbastanza o forse è R1.
R1 deve poter accendere Q2, 1K e andate sul sicuro.
Come impostare la corrente: I=0.65/R3 e da qui vedete che R3 deve essere da 1W in su. Ricordate, usate le resistenze solo fino al 66% della potenza di targa. Potenza?? se mettere I=0.5A, R3 diventa 1.3ohm e si dissipano: 0.325W, dunque vi potrebbe bastare 1/2w ma 1W si va sul sicuro.
Versione 2 - high power!
E se vi serve + potenza ?? facile ! mettete un MOSFET, un BUZ11 è comunissimo e costa poco, e con adeguata dissipazione (cioè un dissipatore metallico appiccicato) potete farci scorrere fino a 20A sicuri-sicuri. Il che vuol dire che 1-2A con il MOS nudo funzia bene lo stesso (per la vostra pila LED esempio).
Ultima nota costruttiva: mettete un condensatore in parallelo a R3 e al carico (o LED) la dove c'è la freccia rossa, aiuta a tenere la tensione di misura e la corrente che scorre + costante.
Esempio della realizzazione del circuito di bassa potenza, semplice e compatto.
Questo è il circuito di prima con interruttore, fili per la batteria e LEDs collegati (sono degli IR).
BUZ-11 [ datasheet - pdf ]
2N2222 [ datasheet - pdf ]
BC337 [ datasheet - pdf ]
Perchè uno step-down ?
Già, perchè uno step-down per accendere dei LEDs ? perchè mi permette di usare la batteria in un modo + efficente !
Accendere un LED con un resistore va bene se la tensione di alimentazione non vi varia, ma le batterie hanno un voltaggio maggiore quando sono cariche che vi varia nel tempo e di conseguenza anche la corrente che ci passa. Inoltre un resistore dissipa potenza e spreca energia.
Le mie batterie sono due gel 6V in parallelo per una riserva di 6Ah. Vuol dire che cariche sono a 7V circa, scariche scendono a 5V. Con un resistore a 7V mi accndeno i LED, ma a 5V lo stesso resistore non me li accnde + per via della variazione del voltaggio.
Non pensate duqnue ad un un LM317 come corrente costante perchè si fonde proprio perchè spreca energia a sua volta per regolarla.
Uno step-down, come questo circuito, invece data una batteria con sufficente voltaggio per accendere i LED (almeno 3.4V per quelli bianchi) è in grado di dosare la corrente per TUTTA la durata della batteria. Sia che la batteri è stracarica, fino alla quasi completa scarica, i vostri LED si accendono sempre alla stessa intensità finchè la batteria ne avrà da spingere. Guardate, tra la batteria e i LED non c'è altro che un bjt/mosfet e al variare della tensione di alimentazione il circuito provvede a stare sempre + acceso, è una sorta di PWM senza frossi controlli di frequenza.
Oltretutto i LED vanno controllati in corrente e NON in tensione ricordatevelo ! perchè si scaldano e fanno passare + corrente che li riscalda di + e così via finchè si bruciano.
Un po' grezzo il disegno, ma rende meglio l'idea delle connessioni complete 1:1 :D
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