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Conversor de Unidades de Corriente

Convierte corriente eléctrica entre amperios, miliamperios, microamperios, nanoamperios y picoamperios.

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Fórmula

1A=103mA=106muA=109nA=1012pA1 A = 10³ mA = 10⁶ mu A = 10⁹ nA = 10¹² pA

Cómo Funciona

Esta calculadora convierte amperios, miliamperios, microamperios, nanoamperios y picoamperios para ingenieros electrónicos, desarrolladores de sistemas integrados y diseñadores de sistemas de potencia. Según el folleto de SI (BIPM, redefinición de 2019), el amperio se define fijando exactamente la carga elemental e = 1,602176634 × 10^-19 C, lo que hace que 1 A = 1 C/s = 6,241509074 × 10^18 electrones por segundo. Los rangos de corriente abarcan 15 órdenes de magnitud: picoamperios para la corriente oscura de los fotodiodos (1-100 pA), nanoamperios para las fugas de CMOS (1-10 nA por puerta a 7 nm), microamperios para los MCU en modo reposo (0,5-10 uA), miliamperios para los LED (5-20 mA) y amperios para los accionamientos de motor (1-100 A). Cálculo de la duración de la batería: una batería de 1000 mAh con una corriente de reposo de 10 uA dura 100 000 horas = 11,4 años en teoría.

Ejemplo Resuelto

Problema: un sensor de IoT debe funcionar durante 5 años con una batería Li-SOCI2 de 2000 mAh. Calcule el presupuesto de corriente promedio máximo, incluyendo ráfagas de medición de 10 segundos a 15 mA cada hora.

Solución:

  1. Capacidad total: 2000 mAh = 2 Ah
  2. Tiempo de vida objetivo: 5 años = 43.800 horas
  3. Corriente media máxima: 2000 mAh/ 43.800 h = 45,7 uA
  4. Consumo de ráfaga por hora: 15 mA × (10/3600) h = 0.0417 mAh
  5. Corriente de ráfaga promedio: 0.0417 mAh/1 h = 41.7 uA
  6. Presupuesto de sueño: 45,7 - 41,7 = corriente máxima de sueño de 4,0 uA
  7. Selección de componentes: MCU < 1 uA, regulador Iq < 1 uA, RTC < 0,5 uA, sensores < 1 uA, 3,5 uA en total (dentro del presupuesto)

Consejos Prácticos

  • ✓Fórmula de duración de la batería: horas = capacidad_mAh/Average_current_mA. Para el modo mixto: i_AVG = (i_Active × t_active + i_Sleep × t_sleep)/(t_active + t_sleep). Según JEDEC, notifique la autodescarga por separado (entre un 0,5 y un 3% al mes para iones de litio)
  • ✓Corriente LED según IPC-2221: indicador estándar de 10-20 mA a 2,0 V (rojo) a 3,3 V (azul/blanco). Los LED de alta eficiencia alcanzan el mismo brillo entre 2 y 5 mA. Potencia = I × v_F, por lo que 20 mA × 2 V = 40 mW por LED
  • ✓Límites de GPIO de MCU por JEDEC: normalmente de 8 a 25 mA por pin, paquete total de 100 a 200 mA. Superar los límites provoca una caída de tensión (margen lógico reducido) o daños permanentes. Utilice controladores externos para cargas de alta corriente

Errores Comunes

  • ✗Confundir mA (10^-3 A) con uA (10^-6 A): difieren en 1000x. Un dispositivo que consume 10 uA tiene un consumo de energía 1000 veces menor que uno que consume 10 mA. Revise cuidadosamente las unidades de la hoja de datos
  • ✗Ignorando la corriente de entrada, que puede ser de 5 a 10 veces en estado estacionario, un motor de 100 mA puede consumir 500 mA al arrancar y hacer estallar un fusible de 200 mA. Utilice fusibles de combustión lenta o circuitos de arranque suave
  • ✗La medición de corrientes de rango NA con DMM estándar: el voltaje de carga de entrada (200 mV típico) dividido por la resistencia DUT crea un error de medición. Utilice un picoamperímetro o una unidad de medida fuente (SMU) para mediciones de menos de 1 uA

Preguntas Frecuentes

Según las hojas de datos del fabricante: STM32 = 20 mA/pin (máximo 120 mA en total), ESP32 = fuente de 12 mA/PIN, sumidero de 28 mA (máximo 200 mA en total), AVR = 20 mA/pin (máximo 200 mA en total). Compruebe siempre los límites de corriente totales y por pin. Las especificaciones de IOL e IOH definen la capacidad real.
Para 1 uA - 1 mA: utilice DMM en el rango uA (voltaje de carga de ~200 mV). Para < 1 uA: utilice un picoamperímetro o un amplificador de transimpedancia (TIA). Método de resistencia en derivación: V = I × R, por lo que de 1 uA a 1 Mohm = 1 V (se mide fácilmente). El SMU Keysight B2902A mide hasta 100 fA con una resolución de 10 aA.
La corriente de reposo (Iq) es la corriente que consume un circuito integrado sin carga, lo que representa un sesgo interno y una sobrecarga operativa. Según las hojas de datos: reguladores LDO de 1 uA a 1 mA, convertidores CC-CC de 5 uA a 500 uA, amplificadores operacionales de 0,5 uA a 10 mA. Los LDO de consumo ultrabajo (TPS7A02) alcanzan un coeficiente intelectual de 25 nA para aplicaciones de baterías de IoT.
La corriente oscura surge de pares de huecos de electrones generados térmicamente en la región de agotamiento según la ecuación del diodo de Shockley. Valores típicos a 25 °C: PIN de silicio 0,1-10 nA, InGaAs 1-100 nA, fotodiodos de avalancha 0,1-1 nA. La corriente oscura se duplica cada 8-10 °C según la relación de Arrhenius, lo que limita la SNR de detección con poca luz.

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