Bienvenido a este tutorial sobre electrónica. Si alguna vez te has preguntado cómo limitar la corriente de tu circuito, en este artículo aprenderás a hacerlo usando el regulador LM317.
ℹ ¿Qué es el LM317?
El LM317 es un componente electrónico que posee únicamente tres pines, lo cuál hace que sea muy sencillo trabajar con él. La función más típica de este dispositivo es actuar como regulador de tensión, sin embargo, en este artículo vamos a ver cómo realizar la configuración del LM317 para obtener un limitador de corriente.
En la siguiente imagen se puede apreciar cada uno de los pines del integrado:
- Pin de Ajuste: Es aquel pin que trata de mantener un voltaje de referencia (Vref) con respecto a la tensión de salida. Su valor de tensión se corresponde a 1.25 V menos que en Vout.
- Pin de Salida: Es la pata del componente por donde se obtiene el voltaje de salida (Vout).
- Pin de Entrada: Es el pin por el cuál alimentamos al LM317 mediante una tensión de entrada concreta (Vin).
Otros aspectos a citar de este elemento son:
- La corriente máxima, por lo general, que puede entregar es de 1.5 A (depende del tipo de encapsulado – en caso de duda, ver datasheet)
- A corrientes elevadas será necesario añadir un disipador para evitar que se caliente en exceso el dispositivo.
- La caída de tensión entre los pines Vin y Vout (Vi-Vo) va a ser como mínimo de 3V. Por tanto, la diferencia entre Vin y la salida del circuito será, al menos, de 4.25V (3+1.25 V, debido a Vref)
Estas características hacen que sea uno de los elementos más comunes de ver en un laboratorio de electrónica.
⚡ ¿Qué es un circuito limitador de corriente?
Antes que nada hay que diferenciar entre limitador de corriente y fuente de corriente constante.
Una fuente de corriente constante es aquel circuito que independientemente de la carga que conectemos a sus terminales de salida, siempre va a proporcionar una corriente constante y lo que variará es su tensión de salida, es decir, es lo contrario a una fuente de tensión, ya que hace la función inversa.
Por el contrario, un circuito para limitar corriente es aquel donde no afecta la tensión y la corriente del circuito hasta que esta intensidad llega al máximo valor permitido, es decir, a la corriente limitadora. Cuando alcanza esta situación, la intensidad se ve fijada.
💡 ¿Cómo limitar la corriente en un circuito?
El circuito que vamos a usar para limitar corriente es bastante básico, ya que simplemente necesitaremos el propio integrado LM317 y una resistencia que la pondremos a la salida del regulador.
Como vemos en la imagen, conectaremos la tensión de entrada a la patilla número 3, es decir, al pin de entrada del LM317 y la patilla 2 (pin de salida) la conectaremos a la patilla número 1 (pin de ajuste), a través de una resistencia. Esta resistencia será la que limite la corriente del circuito.
El limitador funciona de la siguiente manera:
- La corriente de salida del circuito será igual a la suma de intensidades que circulen por el pin de salida y de ajuste del LM317. Como la corriente del pin de ajuste es muy pequeña la podemos despreciar, así que solo necesitamos conocer la otra.
- Como ya dijimos, el LM317 siempre intenta mantener 1.25 voltios (Vref) entre el pin de ajuste y el pin de salida, por tanto, en la resistencia se producirá una caída de tensión igual a dicho valor. Si aplicamos la Ley de Ohm, sabiendo el valor de la resistencia, podemos averiguar cuál va a ser la intensidad que circulará por ella y por tanto conocer la corriente de limitación de nuestro circuito.
- También podemos actuar al revés, es decir, en base a la corriente que queramos calcular la resistencia.
Ejemplo:
Supongamos que queremos limitar la corriente de nuestro circuito a 250 mA. Aplicando la fórmula:
R = Vref / Iout = 1.25 / 0.25
R = 5 Ω
Tenemos que la resistencia debe de ser de 5 Ω. Vale hasta aquí todo genial, pero ¿qué pasa con la potencia que va a tener que disipar dicha resistencia?
P = Vref * Iout = 1.25 * 0.25
P = 312,5 mW
Sabemos que la mayoría de resistencias típicas son de 1/4 W, entonces, en este caso, no podríamos emplear una de estas.
A 50 mA, por ejemplo, tendríamos lo siguiente:
R = 1.25 / 0.05
R = 25 Ω
Potencia a disipar:
P = 1.25 * 0.05
P = 62,5 mW
Con esta corriente no tendríamos problema para colocar una resistencia de 1/4 W, aunque hay que intentar no forzar la resistencia con corrientes elevadas.
La caída de tensión a la salida del circuito vendrá determinada por la resistencia de salida. Esto repercutirá en la tensión que deberemos de tener a la entrada del LM317 (al menos 4.25V más que a la salida del circuito).
A corrientes elevadas es necesario emplear resistencias de potencia o un circuito alternativo añadiendo alguno de los tipos de transistores que existen para amplificar corriente.
Si tienes cualquier duda al respecto puedes dejar un comentario al final de la página e intentaremos responder cuanto antes.
Ingeniero Técnico en Electrónica Industrial y Automática. Gran interesado en el mundo tecnológico, el marketing digital y el SEO. Piensa 3D me ha permitido unir mis dos principales pasiones: la electrónica y la creación de proyectos online.
Excelente tutorial. gracias. ¿puedo usarlo para limitar la corriente a 5 mA (0.005A)?
Gracias!!!
Gracias Carlo.
Sí, podría funcionar aunque está en los límites del LM317 en cuanto a corriente. Tan sólo necesitas emplear la fórmula R = Vref / Iout para conocer el valor de la resistencia. Teniendo que Vref = 1.25V e Iout = 0.005A: R = 250 Ohms
Un saludo.
Muchas gracias por tu prnta respuesta, al bajar el amperaje también me disminuyó bastante el voltaje, ¿puedo remediar esto?
Mil gracias
Sí, gracias por el comentario porque me ha servido para recordar un aspecto importante, como es la tensión de entrada en el LM317, que se me había olvidado y que voy a añadir al artículo.
En referencia a tu comentario, se puede deber a dos cosas:
Si consultas el Datasheet del LM317, podrás ver que la caída de tensión (Vi-Vo) mínima es de 3V. Esto significa que a la entrada del LM317 deberás de tener al menos 4.25V más (3V+1.25V, debido a la tensión de referencia) que a la a la salida del circuito (no del LM317).
Si este no es tu problema, es cierto que a 5 mA estás trabajando muy al límite de la corriente mínima del integrado, por lo que puede dar problemas como los que comentas.
Espero que te haya ayudado.
Un saludo y gracias por ver nuestra web 🙂
Muchas gracias, efectivamente esa es la causa, agradezco mucho tu interés por aclarar mis dudas, Cordiales saludos
Me alegro que te haya ayudado, un saludo 😀
Hola , tengo una fuente de ordenador que quiero usar como fuente regulada el problema es que necesitaría la salida de 12v y va a 14 o 18 amperios y el regulador solo soportadas ta 3 amperios como lo podría limitar la salida de 12v a 3 amperios???? Gracias de antemano
Hola Juan Antonio. Primero de todo, muchas gracias por pasar por nuestra web y comentar. Una vez dicho esto, vamos a por la pregunta 😀
(Por si acaso) Como desconozco tu nivel en electrónica, decir que por que la fuente pueda entregar 14-18A, no quiere decir que vaya a entregarlos necesariamente, ya que esto depende de lo que demande la carga. Es decir, si la carga o dispositivo que quieres conectar consume 3A, no tendrías problema en ningún momento, ya que la fuente entregaría esos 3A.
Si realmente deseas limitar la corriente para proteger tu circuito frente a cortos o eventos indeseados, el problema que veo (con la configuración que te enseñamos en el post) es que quieres limitar la corriente a 3A sin reducir voltaje. Si tuvieras más voltaje, unos 16-17V, podrías emplear la misma configuración que te mostramos en el artículo, pero con un regulador más potente en cuanto a corriente como el LM150 o el LM350.
Si quieres proteger tu circuito frente a algún evento puntual, puedes hacer uso de algún fusible de 3A y conectarlo a la salida de la fuente y a la entrada de la carga. Si buscas una configuración más compleja para que limite a 3A, podemos mirarla.
Un saludo, amigo 🙂
Hola, yo estoy diseñando una PCB y necesito limitar la corriente a 150 mA. Como entrada al pin Vin tendría una señal a 28V y necesito que la salida de mi circuito sea de 28V. En un comentario anterior dices que a la entrada del LM317 deberás de tener al menos 4.25V más (3V+1.25V, debido a la tensión de referencia) que a la a la salida del circuito (no del LM317). ¿Quieres decir con esto que el voltaje de salida del LM317 será igual que el de la entrada? Porque dices que no es a la salida del LM317, si no del circuito. O por el contrario, si quiero una salida del LM317 a 28V y limitada a 150 mA, ¿debe ser el voltaje de entrada a LM317 de 28V + 4.25V = 32.25?
Gracias de antemano
Hola Manuel, muchas gracias por visitar nuestra web. Vamos a por tus dudas.
Exacto, deberás tener al menos 32.25V ¿Por qué?
1º) Los 3V de caída se producen siempre entre la pata de entrada y la de salida del LM317.
2º) Los 1.25V es la diferencia de voltaje entre la pata de salida y la de referencia. Es una característica interna del componente que se mantiene siempre a este valor. Si lo miras de otra manera es la caída de tensión en la resistencia que colocamos para limitar la corriente.
Si sumas ambos términos, tienes los 4.25V de los que hablo en el artículo. Por ello digo que a la entrada del LM317 deberás tener al menos 4.25V más que en la salida del limitador (después de la resistencia limitadora).
Si tienes alguna duda puedes mirar la primera imagen del apartado «¿Cómo limitar la corriente en un circuito?» y entre los extremos del circuito es donde se producen los 4.25V.
Un saludo y espero haberte ayudado.
Buen dia
Estoy construyendo un cortador de unicel, y ya tengo casi todo listo, pero al conectarle un eliminador de 12 v a 3 amperes me sobrecalienta la resistencia, y si le pongo uno a 2 amperes no alcanza a calentar la resistencia de forma adecuada, pense en poner un potenciometro comun pero lei que ese trabaja solo a 1 ampere, si le pongo mas amperaje seguramente se va a quemar, necesito su ayuda para hacer un regulador de corriente donde pueda variar entre 2 y 3 amperes, agradezco de antemano su ayuda