Utilidade da limitação de corrente constante na fonte de alimentação da bancada

Estou construindo uma fonte de alimentação de bancada como meu projeto introdutório à eletrônica.

Quando se trata de voltagem ajustável, é fácil ver a utilidade desse recurso, mas não consigo descobrir qual é a utilidade de ter uma corrente de contenção ajustável limitando uma fonte de alimentação?

Não é ideal ter uma fonte de alimentação fornecendo o máximo de corrente possível / necessária para um circuito?

Limitar a corrente e a tensão efetivamente limita a energia, pois a potência é o produto da tensão E e da corrente I :$P$$E$$I$

$P = IE$

Como os suprimentos de bancada são comumente usados ​​para prototipagem, onde as falhas são comumente introduzidas por engano, essa é uma grande vitória. Muitas falhas que normalmente destruiriam um dispositivo não o destruirão se a energia total for baixa. Isso ocorre porque muitas falhas destroem componentes por excesso de energia, gerando calor mais rapidamente do que pode ser transportado, fazendo com que materiais (geralmente microscópicos) derretam ou vaporizem. Se a fonte de alimentação não puder fornecer energia suficiente para vaporizar seus componentes, isso simplesmente não poderá acontecer.

Além disso, em alguns casos, pode ser útil ter uma fonte de corrente em vez de uma fonte de tensão. Dirigindo um LED, por exemplo. Uma fonte de alimentação com limites de tensão e corrente ajustáveis ​​pode ser uma fonte de tensão com corrente limitada ou uma fonte de corrente com tensão limitada.

Uma coisa que não vejo ninguém mencionando é que uma fonte limitadora de corrente é excelente para localizar curtos-circuitos. Configure-o para limitar a corrente, ajuste seu voltímetro na escala de milivolts e comece a sondar a rede elétrica e de aterramento. Mova apenas um fio de cada vez, procurando uma tensão cada vez menor entre os dois pontos. quanto menor a queda de tensão, mais próximo você está do curto-circuito. Isso reduz o trabalho (heh) de encontrar a pequena bola ou ponte de solda em uma placa cheia de componentes.

Normalmente, uso o modo de corrente constante ao alimentar uma placa recém-montada.

Defino a fonte para uma corrente mínima e energizo o projeto, depois aumento lentamente o limite de corrente, observando atentamente o consumo atual - se ele não aumentar acima de alguma estimativa calculada, tenho certeza de que não tenho curtos ou outras falhas pesadas no quadro.

As fontes de alimentação de laboratório de mesa são projetadas com controle de limite de corrente para que, se você escolher, possa controlar quanta corrente chega à carga. Isso pode ser útil de várias maneiras.

1) Você pode usar isso para testar um circuito / componente até um determinado nível de corrente sem precisar usar uma caixa de resistor em série a partir de uma fonte de tensão fixa.

2) O limite de corrente pode ser usado como um recurso de segurança para um novo circuito ou um circuito defeituoso em teste. O limite de corrente controlado impedirá o circuito de se explodir em bits ou superaquecer severamente se houver curtos, componentes inversos ou semicondutores defeituosos.

3) Os controles de corrente e tensão variáveis ​​da fonte de laboratório facilitam o passo a passo de toda uma série de pontos de dados para um circuito ou componente coletar dados para que você possa plotar um gráfico de corrente versus tensão.

Um suprimento de bancada com limitação de corrente é uma ferramenta essencial ao prototipar. Se alguém tiver espaço suficiente e estiver operando com níveis de energia suficientemente baixos, o fato de o suprimento extrair a corrente máxima de sua fonte transformar e dissipar toda a energia, pois o calor não seria um problema, um transformador, um regulador, algumas tampas, um um punhado de resistores e dois reguladores LM317 seriam suficientes [sem a limitação de corrente, seria necessário apenas um único LM317]. Os suprimentos de bancada comercial não são exatamente gratuitos, mas se seu trabalho vale muito, uma pequena unidade pode valer o dinheiro.

Se você não quiser comprar um suprimento comercial, pode ainda valer a pena construir uma placa simples com um limitador de corrente com algumas configurações (talvez use um interruptor em vez de um pote, se desejar), algumas de tensão fixa saídas (por exemplo, 5,0 volts e 3,3 volts) e uma saída variável. Provavelmente alguém poderia construir uma coisa dessas no perfboard com uma ou duas horas de trabalho.

Mesmo uma placa com apenas uma configuração de limite de corrente aproximada de 20mA pode ser útil. Em muitos casos, pode-se programar uma placa controlada por processador de forma que ela leve menos de 15mA [não permitindo que o processador ative quaisquer funções que precisem de mais]. Se alguém liga uma placa com um suprimento limitado por corrente e algo não está certo, é possível que uma peça mal conectada possa falhar de maneira a causar danos generalizados. Se alguém ligar a placa com uma fonte limitada de corrente de aproximadamente 20mA, o limite de corrente de 20mA geralmente será baixo o suficiente para evitar danos imediatos.

PS - É perfeitamente possível que um curto-circuito acidental que faça com que 20mA flua para onde não deveria, faça com que algumas peças sejam operadas fora de suas classificações máximas absolutas. Sempre que uma peça é operada fora de sua AMR, deve-se esperar que ela tenha sido danificada e estar ciente da possibilidade de que tal dano possa ironicamente alterar o comportamento de uma peça de uma maneira que a faça funcionar mesmo em sua aplicação. embora uma parte não danificada não o faça. No entanto, quando alguém está tentando fazer com que um projeto funcione pela primeira vez, geralmente é útil supor que as coisas provavelmente tenham escapado dos danos, a menos que se veja evidência em contrário [especialmente quando um suprimento de corrente limitada de 20 mA torna provável que eles o tenham feito. ]

Eu acho que seria valioso acrescentar, como a maioria das respostas sugere que o modo CC = proteção, que, ao contar com o modo de corrente constante de uma fonte de alimentação para proteger os componentes, tenha em mente que a transição entre os modos de tensão constante e corrente constante não é instantânea , e nesse período a unidade fornecerá mais corrente do que o pretendido, provavelmente com a classificação máxima. Esse tempo de transição varia de unidade para unidade e também geralmente depende da diferença entre sua classificação máxima de corrente e o limite de corrente definido (quanto maior a diferença, mais rápida será a transição).

Portanto, se a proteção dos componentes for importante, verifique o excedente de corrente da fonte de alimentação nas configurações pretendidas e as mudanças de carga previstas antes de confiar nela como sua única proteção.