As fontes de corrente são circuitos eletrônicos que fornecem uma corrente constante. Neste post, são mostrados alguns exemplos de projeto.
Fontes de corrente ideais e reais
Idealmente, uma fonte de corrente fornece corrente constante independente da resistência ou impedância da carga. Na prática, a fonte de corrente possui uma resistência em paralelo que é muito alta, mas não é infinita. Portanto, a corrente fornecida vai diminuir com o aumento da queda de tensão na carga, devido ao aumento da impedância.
Por quê usar fontes de corrente?
Em muitas situações, é necessário fornecer uma corrente constante independente da queda de tensão na carga. Alguns exemplos de aplicações:
- Baterias são recarregadas com fontes de corrente.
- Para os sistemas de aquecimento resistivo manterem a temperatura constante, a corrente também deve ser constante.
- LEDs que precisam manter o brilho usam este tipo de fonte.
A fonte de corrente mais simples
A fonte de corrente mais simples consiste em uma fonte de tensão em série com um resistor.
Esta configuração é uma solução econômica para carregar baterias. Porém, potência considerável é desperdiçada pelo resistor em série. Além disto, a corrente varia quando a impedância na carga (Load) muda.
Projetando algumas fontes de corrente
Fonte de corrente com regulador de tensão
O regulador de tensão LM317T pode ser usado como fonte de corrente constante.
Aviso: para este circuito funcionar, você deve usar o LM317T e não o LM317. Caso contrário, a corrente de saída vai variar se mudar a tensão de entrada Vin.
A equação para calcular a corrente de saída I_{o}.
I_{o}=\frac{1,25}{R}
O valor de R que eu escolhi foi 1kΩ. Logo, I_{o} deve ser 1,25 mA.
Espelho de corrente
Neste circuito, a corrente que circula pelo resistor R tem o mesmo valor que a corrente I pelo coletor de T2. Neste post, são mostrados espelhos de corrente que usam transistores BJT, o funcionamento deste componente está no link a seguir.
Como funciona o transistor BJT?Clique aqui
Para evitar a queima dos transistores é necessário colocar um resistor entre o terra e o terminal do emissor de cada transistor.
- Ambos Re1 e Re2 são de 68 Ω.
- O valor de alimentação Vcc da fonte é de 12 V.
- T1 e T2 são TIP 122. Pois transistores de menor potência vão esquentar muito, podendo queimar.
- A corrente I deve ser de 30 mA.
Calculando R usando a lei da soma das tensões de Kirchhoff. A tensão base-emissor Vbe é de 0,7 V.
R+Re=\frac{Vcc-Vbe}{Io}
R+68=\frac{12-0,7}{30m}
R=308\Omega
Foi usado o valor comercial de 330 Ω.
Colocando mais carga, o valor permanece aproximadamente o mesmo.
Projetando um espelho de corrente com pnp. Desta vez o modelo usado é o TIP127.
- A tensão de alimentação V é 10 V.
- Os resistores nos terminais de emissor valem 150 Ω.
- Para Rc, escolhi o valor comercial de 470 Ω.
Calculando a corrente I2.
V=I2\cdot Re1+Vbe+I2\cdot Rc
10=I2\cdot 150+0,7+I2\cdot 470
I2=15mA
