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Comprensión de los resistores shunt: componentes esenciales para la medición de corriente

  • 2024-12-23 16:34
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Capítulo 4: Resistencias Shunt

Comprendiendo las resistencias shunt: componentes esenciales para la medición de corriente



1. ¿Qué es una resistencia shunt?

Una resistencia shunt es un dispositivo de baja resistencia utilizado en los circuitos para medir la corriente. El término “shunt” significa “desviar” o “dividir”, lo que refleja su función de dividir el flujo de corriente. Las resistencias shunt se utilizan principalmente para la detección de corriente y la protección contra sobrecargas.

Resistencias Shunt RMS

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2. Principio de funcionamiento de las resistencias shunt

Las resistencias shunt operan según la Ley de Ohm, expresada como:

V=I×R

 • V: Voltage across the resistor

 • I: Corriente que fluye por el circuito

 • R: Resistencia del shunt

Aplicando la Ley de Ohm, las resistencias shunt permiten una medición precisa de la corriente.

Cuando la corriente fluye a través de la resistencia shunt, se genera una pequeña caída de voltaje que se puede utilizar para calcular la corriente. Estos resistores están optimizados para detectar con precisión pequeñas caídas de voltaje causadas por el flujo de corriente.


bff9f698f47207546641d7d1b08e8724_1762737683_1831.png(Fuente: ROHM Semiconductor)


Cómo funciona:

 1. Flujo de corriente: Cuando la corriente pasa por la resistencia shunt, se produce una caída de voltaje pequeña y proporcional.

 2. Detección de voltaje: Sensores o instrumentos de medición detectan esta caída de voltaje. Dado que la magnitud de la caída es muy pequeña, se requieren instrumentos de alta precisión.

 3. Cálculo de corriente: Con el voltaje medido y el valor de resistencia, la corriente se calcula aplicando la Ley de Ohm.



3. Funciones de las resistencias shunt

1. Medición de corriente: Permite medir la corriente en un circuito de forma indirecta.

2. Protección contra sobrecarga: Detecta corrientes excesivas para proteger el circuito.

3. Gestión de energía: Se utiliza en la monitorización de baterías, circuitos de motores y diversas aplicaciones de administración energética.




4. Tipos de resistencias shunt


1. Resistencias shunt metálicas:

 - Alta precisión y bajo coeficiente de temperatura.

 - Adecuadas para aplicaciones de alta corriente y baja resistencia.

2. Resistencias shunt de película delgada:

 - Fabricadas mediante tecnología de película delgada, diseñadas para detección de pequeñas corrientes.

 - Compactas y muy precisas, ideales para dispositivos electrónicos.

3. Resistencias shunt bobinadas:

 - Duraderas, con excelente resistencia térmica y a sobrecargas.​

 - Adecuadas para entornos con altas exigencias.



5. Aplicaciones de las resistencias shunt


1. Sistemas de energía solar

 - Miden la energía generada por los paneles solares.

 - Cómo funciona: Miden la corriente del panel para calcular la generación y controlar la eficiencia.

2. Control de motores industriales

 - Detectan la corriente en los circuitos del motor para asegurar un funcionamiento adecuado.

 - Cómo funciona: Miden la corriente del motor para el control por retroalimentación, evitando daños por sobrecorriente.

3. Sistemas de carga de vehículos eléctricos (EV)

 - Monitorean la corriente suministrada a las baterías del vehículo eléctrico.

 - Cómo funciona: Garantizan una carga segura y eficiente al detectar la corriente de carga.

4. Sistemas de hogares inteligentes

 - Supervisan el consumo eléctrico doméstico en tiempo real.

 - Cómo funciona: Miden la corriente de la línea principal para analizar los patrones de consumo de energía.



6. Función de las resistencias shunt en los sistemas de energía solar
Un sistema solar transfiere la energía generada por los paneles solares al inversor y al sistema de gestión de baterías (BMS). Para optimizar el rendimiento del sistema y garantizar la seguridad, es esencial medir con precisión la corriente que fluye entre los paneles solares, la batería y la carga.

1) Principio de funcionamiento:

1. Medición de corriente::

 - Conectadas en serie dentro del circuito.

 - Miden la pequeña caída de voltaje generada por el flujo de corriente.

2. Transmisión de datos:

 - La caída de voltaje se convierte en una señal (analógica o digital) para su monitorización.


2) Funciones clave:

1. Monitoreo de corriente:

Supervisa la corriente de salida de los paneles solares para evaluar la eficiencia.

2. Sistemas de gestión de baterías (BMS):

 - Controla la carga y descarga de las baterías.

 - Previene la sobrecarga y la descarga profunda.

 - Calcula el estado de carga (SOC).

3. Optimización del inversor:

 - Mantiene una salida constante usando los datos del shunt.

 - Permite el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT).

4. Protección del sistema:

- Detecta sobrecorrientes y previene daños activando disyuntores.

 
Las resistencias shunt desempeñan un papel fundamental en la medición precisa de corriente, la protección del sistema y la gestión eficiente de la energía. Ampliamente utilizadas en sistemas solares, vehículos eléctricos y motores, estas resistencias garantizan fiabilidad, seguridad y optimización en el uso de la energía.
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