protección contra sobrecorriente

Acondicionamiento de Señales
SENSADO DE CORRIENTE DC.
CARLOS ENRIQUE VELEZ
SANTIAGO RAYO
JOHAN SEBASTIAN BEDOYA
OBJETIVOS
Realizar el senso de la corriente que pasa por una carga, para simular un sistema con una
impedancia, tal que este posea una corriente nominal de 1A y cuando en este por cualquier
motivo se presente una sobre corriente, un circuito protector actué en menos de 50us y nopermita mas paso de corriente en este.
Implementar en este, protección opto-aislada para tener un circuito de protección, totalmente
independiente y aislado de la parte de corriente sensada, en otras palabras tener un circuito
de control aislado de la parte de potencia.
Como el sensado de corriente se realiza sobre una resistencia de baja
Impedancia, implementar un amplificador que tengados cualidades, su salida sea acoplable
con una circuiteria digital TTL y segundo que la forma en que amplifique sea lo mas seguro
contra las señales en modo común.
INTRODUCCION
Esta practica de sensado de corriente directa, puede partirse en unas cuantas etapas con
algunas consideraciones importantes a tener en cuenta en el diseño.
Primero como consideración de elemento suiche , el transistordarlington nos servirá como
conductor de una corriente nominal de 1A y como disparador al usar sus dos mas importantes
estados, saturación para conducir y corte para desactivarse, usar la ley de kirchoff para
sensar, la corriente es lo mas elemental en la practica pero no podemos omitir y para este caso
también usaremos la ley de joule y al usar el factor de cambio
obtenemos que en laresistencia al fluir 1A esta tiene un aumento de 5ºC lo que nos da una
resistencia real de R=0.11Ω que equivale a 110mv en su operación nominal y no 100mv que
era lo esperado, esto es un error del 10% el cual debemos tratar en la amplificación.
En la etapa de amplificación usamos un amplificador lf-353 conectado como lo veremos en la
figura 1 el cual es bastante estable ante señales de modo común,este lo llevamos al
comparador por la entrada positiva y la entrada negativa a un set point que siempre sea
mayor que salida del amplificador, excepto cuando pase los 4A lo que hará que el comparador
cambie de su estado 0, ya que siempre era mayor la entrada negativa, al estado de activación
+5v que va a un flip-flop D como pulso de reloj y que tiene su entrada a ‘1’ lo que genera una
salida auno el cual activa un opto-coplador el cual sale a la base de un transistor 2n2222 el
cual le roba la corriente a la base del transistor darlington generando el corte y desactivando
la circulación de corriente en el circuito de potencia.

Acondicionamiento de Señales
Como la salida del flip-flop no tiene suficiente fan out, este va a la base de un 2n2222 para
saturarlo y así generarsuficiente corriente para que el diodo envié el ‘1’ a la base del
fototransistor.
Como el voltaje en el resistor de 0.1W cuando pasaban 4Aael voltaje 440mV, optamos por una
ganancia de 5.7V/V en el amplificador lo que nos resulto unas resistencia de 10k y 47k como
se puede ver en la figura 1 dándonos una salida en el punto critico de 2.508V para lo cual
pusimos un set-point de 2.45V.

+
LF35347kΩ
0.1Ω

10kΩ

240pf

12V

+5

50µH

4.7kΩ
560Ω/1W

1µf

5V

1µf/16V
DC

+5

DC

Z
GND dig
4N35

GND analog

20V

DC
2N2222

Q

GRB

10kΩ
Q

100kΩ

CLR

-12V

D

2N2222

GND dig

GND dig

+5
+5

0.1Ω/5W

+12

4.7kΩ

+
-

+
-

-12
LF353

LM339
47kΩ
10kΩ

+5

GND analog

240pf
10kΩ
GND analog
GND analog

GNDdig

Acondicionamiento de Señales
El voltaje a la salida del LF 353 es el siguiente:

(

)

Éste voltaje corresponde a un amperio en la resistencia (SHUNT) de 0.1 Ω, éste voltaje es el
que se hace presente en la entrada no inversora (+) del LM339 (configurado como
comparador), y el voltaje de comparación establecido en nuestro caso es de 3.45 Volts, que es
el correspondiente a 1.5...