Mantener constante la salida de un LM317 calentado

He construido una fuente de alimentación usando un LM317:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Cuando el suministro está encendido durante un tiempo bastante largo (varias horas) con una carga respetable, el voltaje de salida aumenta en el orden de varios cientos de milivoltios. Creo que esto se debe al calentamiento del LM317. Ya tengo un disipador de calor, pero el IC todavía se está calentando, especialmente con una gran carga y mucho tiempo, por supuesto.

Me preguntaba si habría alguna forma de hacer algún tipo de protección para asegurarse de que el voltaje no cambie demasiado. He pensado en estas opciones:

  • Agregar un PIC en un suministro de 5V separado que monitorea el suministro y emite un pitido cuando cambia demasiado. Esto podría ser una exageración para un problema tan fácil.
  • Agregar un PIC y hacer que R2 sea un potenciómetro digital, de modo que pueda configurar digitalmente el voltaje de salida, y el PIC se encarga del resto y cambia automáticamente la resistencia en el pin de ajuste cuando cambia el voltaje de salida. Nuevamente, una exageración, y no quiero tener mucho trabajo para esto.
  • Algo con un comparador, pero eso da un problema con que la oferta es variable. No estoy seguro de cómo podría resolver esto con un comparador ...
  • Un disipador de calor más grande, una mejor ubicación, agregar un ventilador: probablemente funcionaría, pero creo que debería haber una solución eléctrica (es decir, agregar un circuito) y me gustaría ver esa solución.

Entonces, ¿cómo sería esa solución con un circuito?

Aquí hay dos fotos de mi configuración:

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Primero, a la derecha: el disipador de calor con el LM317
Primero, a la izquierda: la placa con R2 en alguna parte
Segundo, abajo: los dos potenciómetros (5K y 500) que son R1 juntos

¿Cuál es el sorteo actual? ¿Estás excediendo la calificación?
@ScottSeidman 100mA, el LM317 está clasificado para 1 o 1.5A, creo.
Debe omitir R2 con un condensador para mejorar la respuesta transitoria. Consulte la hoja de datos.
¿Están montados R1 y R2 de manera que también se calienten junto con el LM317?
Eso es extraño. Vref baja con temperatura superior a 25ºC y eso bajaría el voltaje de salida. I adj sube alrededor de 4uA de 25ºC a 100ºC, pero eso solo aumentaría la salida en 20mV. Muy raro. Intente verificar el voltaje en R1: ¿cómo se altera esto con la temperatura? ¿La carga se vuelve más pequeña con la temperatura?
@EJP que no está hecho en el esquema en la página uno de esta hoja de datos ...
@Andyaka, la temperatura solo aumenta para el LM317, por lo que no tiene efecto en la carga o R1. ¿Todavía quieres que mida el voltaje sobre R1?
R1 debe reducirse de 1,25 V a temperatura ambiente, lo que significa que la salida disminuye con la temperatura. Medirlo podría informarle que tiene un dispositivo defectuoso, pero parece poco probable Camil. es muy raro He usado un par de 317 en el pasado y nunca recuerdo haberlos visto moverse como 100mV.
¿Cuánto es Vin?
@pjc50 alrededor de 17V (12V~ rectificado). Vout era 5V, cuando ocurrió el problema.
¿A su esquema le falta una conexión desde el limpiaparabrisas de la olla a tierra? Calculo una salida de 30 V para el circuito como se dibuja.
@ThePhoton gracias por la nota final. No pude dibujarlo correctamente con circuitlab, déjame intentarlo de nuevo. De hecho, debería estar conectado a tierra.
Para las personas que votaron para cerrar como duplicado, la pregunta que anindo vinculó tiene un circuito en el que la salida se reduce con el tiempo. Esta pregunta tiene salida a la deriva. Esto sugiere una causa raíz diferente de la deriva, y no una pregunta duplicada.
El almacenamiento en búfer de la salida reduciría la carga. Se puede obtener una mejor estabilidad utilizando una referencia de voltaje estabilizado por temperatura (coeficiente de temperatura LM299 0.0001%/°C). Hay circuitos en línea para usar el chip.

Respuestas (2)

Esta respuesta es un poco especulativa, pero es mi mejor suposición de lo que está pasando.

Para obtener una salida de 5 V, gire su potenciómetro para obtener aproximadamente 720 ohmios para "R2". Tiene (5-1.25 =) 3.75 V a través de él, por lo que está quemando alrededor de 20 mW. Aunque no lo sientas al tacto, se está calentando por dentro. Un potenciómetro es probablemente una parte relativamente grande, lo que ayuda a explicar la constante de tiempo muy grande que está viendo en esta deriva de voltaje. Verifique la hoja de datos para ver si la olla tiene un tempco positivo, o golpéelo con una pistola de aire caliente y observe la salida como primer paso para confirmar o rechazar esto como la fuente del error.

Otro efecto un poco menos probable, que también involucra al potenciómetro, sería si los efectos térmicos están causando que la resistencia del limpiador se desvíe, o si ocurre un cambio químico (como oxidación) en el contacto del limpiador con el elemento resistivo a lo largo del tiempo. Dado que el limpiador es parte del "R2" que controla su voltaje de salida, cualquier efecto en la resistencia del limpiador también hará que su salida se desvíe.

Dependiendo del tipo de potenciómetro que esté usando, y si realmente necesita capacidad de ajuste, puede intentar cambiar a un potenciómetro de mayor calidad con menor tempco y estabilidad conocida de la resistencia del limpiaparabrisas, o cambiar a una resistencia fija, y ver si la deriva se reduce o eliminado

¡Oooh, me gusta la pistola de aire caliente como herramienta de depuración!
Un soldador sería una mejor herramienta. Puede tocar componentes individuales para ver qué, y si, causa la mayor diferencia.

De la imagen de arriba, el disipador de calor puede ser inadecuado para su carga. Solución:

  1. Utilice un disipador de calor más grande. El calor producido es directamente proporcional al voltaje de entrada y de la carga del regulador.

  2. Compruebe el voltaje de entrada. Una entrada de 9V para una salida de 5V está bien.

Para una gran carga, aumente la salida del LM317 con transistores de potencia adicionales con disipador de calor. El número (transistor NPN) depende de qué tan alta sea la clasificación de salida de corriente de su transformador.

Para evitar o minimizar el calor en el LM317, otra sugerencia sería aumentar la salida del LM317 con un transistor de potencia NPN.
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