El misterioso shunt
Uno siempre aprende algo nuevo. Por mucho que lleves tiempo viendo cosas siempre hay algo que no conocías. Eso me ha pasado a mí estos días.
Ví la palabra shunt escrita y no sabía lo que era, ni lo imaginaba. Y anda que no está siendo útil…..
¿Qué es un shunt?
Un shunt es una resistencia. Siento haber roto la magia del momento, pero es que es así… una simple resistencia. Pero no es tan simple, sino no tendría un nombre tan molón, ¿no?
La resistencia del shunt se conoce con precisión por lo que se utiliza para medir corrientes. ¿Por qué? Sabes que medir voltajes es algo que no causa problemas así por regla general. Puede medirse con un multímetro o si es algo más específico con un osciloscopio. Se mide en paralelo por lo que no tienes ni que modificar el circuito.
Para medir una corriente puedes utilizar el multímetro igualmente, pero ahora conectado en serie. Esto implica que tienes que partir el circuito por alguna parte para meter en medio el multímetro. Pero para cada medida tendrías que partir el circuito o mantenerlo unido de por vida. Si encima quieres ver la forma de onda con un osciloscopio pues la cosa se agrava. Hay que encender el osciloscopio para cualquier prueba…
No es funcional y al final se acaban añadiendo resistencias. Una resistencia conocida que te permite conocer la corriente haciendo esta simple división:
Sí, otra vez la ley de Ohm…. Es por eso que la resistencia debe de ser muy precisa.
Las propiedades de las resistencias shunt
Pero el uso de el shunt es en ocasiones especiales: las de altas corrientes. Cuando trabajas con corrientes de 100A o incluso de 300A, si metes un multímetro seguramente se queme al instante ya que suelen aguantar corrientes de hasta 10A. Tú le estarías metiendo entre 10 y 30 veces más…
Es por esto que los shunt son resitencias de alta potencia, no de esas de 0.5 Wattios que venden en la mayoría de tiendas electrónicas. Siguiendo la ley de Ohm, para evitar interferir en la medida lo que se hace es buscar valores de resistencia muy baja. Cuando digo baja estoy hablando de valores de 1 miliOhm o de 10 miliOhms. Una serie de resistencias que rondan los 25€ cada una, algo nada despreciable…
Podrás imaginar que a estas altas corrientes la temperatura de la pobre resistencia seguramente sea un infierno… Es por eso que hay que tener en cuenta los coeficientes de temperatura de la resistencia y si es necesario añadir remedio al problema de la temperatura. Existen unas corazas que pueden añadirse a las resistencias, diodos y otros elementos y que ayudan a disipar el calor. De hecho, se llaman disipadores de calor 😉
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Algunas aplicaciones
Además de para medir corriente, los shunts tienen otras aplicaciones. Una de ellas es la de protección. Imagina que hay una sobretensión (sobrevoltaje) y el circuito falla. Entonces se puede añadir un tipo de circuito (se le llama crowbar) que lo que hace es cortocircuitar nuestro circuito, lo que hace aumentar mucho la corriente. Esta corriente en lugar de pasar por nuestro circuito, la pasamos por un shunt. Al lado de este shunt se conecta un fusible o algo que active la desactivación del circuito. Y se acabó con el problema.
También podría utilizarse para medir cuando el amperímetro no puede utilizarse. El primer caso sería porque la resistencia del amperímetro es muy alta, entonces no estamos midiendo correctamente ya que estamos modificando la medida. Tenemos una caída de tensión que sí importa.
Otro caso es que la corriente sea muy alta pero aún así queramos medir con un amperímetro. Pondríamos el shunt y en paralelo (como si midiesemos voltaje) pondríamos el multímetro/amperímetro. De esta manera, conociendo ambas resistencias se puede conocer qué cantidad de corriente pasa por cada uno. Si la mayoría pasa por el shunt pero una pequeña parte pasa por el amperímetro… hemos ganado.
La última aplicación es para eliminar ruido. El ruido son interferencias que se meten en el circuito y que si trabajas con algo de precisión te van a molestar. Los shunts en este caso son condensadores que lo que hacen es eliminar el ruido de alta frecuencia, llevándolo a GND. Pero esto ya es más avanzado…
No llores, en serio, no da tanto miedo…
Así que nada, espero que si alguna vez te encuentras con un shunt en un datasheet, no salgas corriendo como hice yo.
Ni llores. A mi me tuvieron que consolar entre 3 personas para que volviese a ser el mismo. Un drama, ya te lo imaginas…
Espero que tú seas más valiente y ya conozcas a que te enfrentas… una simple resistencia disfrazada de algo más, disfrazada de una resistencia de potencia y precisión… algo que normalmente no utilizas cuando manejas Arduino 😉
