¿Por qué se quema el LM317 cuando la salida está en cortocircuito en este caso?

El regulador de voltaje LM317 tiene protección interna contra cortocircuitos junto con su apagado automático por sobrecarga térmica, pero en el circuito inferior simplemente se quemará cuando la salida esté en cortocircuito. Y su pin de ajuste se cortocircuita internamente con su pin de salida.

Sé que un transistor de paso eliminaría la capacidad del regulador para soportar un cortocircuito y limitar la corriente, pero ¿qué pasa aquí?

Circuito del cargador de iones de litio

Lo construí más de una vez en diferentes PCB y todos terminaron de la misma manera (maté alrededor de 5 reguladores hasta ahora porque pensé que algo andaba mal con mi construcción)

una versión de los PCB que hice:

mi construcción

No veo ningún condensador de salida... ¿estás seguro de que es estable en esas circunstancias? (¿Tienes un alcance?)
¿Qué está haciendo C1? ¿Podría eso crear voltaje inverso cuando la salida está en cortocircuito?
¿Dónde estaba exactamente el corto?
La pestaña de metal en un LM317 está conectada a la salida. No es evidente en la foto si lo ha aislado eléctricamente del disipador de calor o no, cuya necesidad depende de qué más toque el disipador de calor.
@BrianDrummond La hoja de datos TI LM317 no muestra ningún condensador de salida en una configuración sugerida para un cargador de batería.
lo siento, no estaba en casa de todos modos @BrianDrummond tengo un alcance pero nunca lo probé, lo revisaré más tarde
@ pjc50 bien desde la página de diseñadores, dice que "C1 y C2 se usan para reducir el ruido y garantizar que U1 no se vuelva inestable" shdesigns.org/lionchg.shtml
@AndrewMorton sí, no está aislado, pero eso no cambió nada, ya que quemé uno sin un regulador conectado
@BruceAbbott salida: |

Respuestas (3)

Cuando corta la salida, Q1 conduce fuertemente y básicamente conecta el pin 1 (ADJ) directamente a 0V. Entre Vout y ADJ internamente hay un diodo zener de 6 V y una resistencia de 50 ohmios: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

Es muy probable que el diodo zener falle en un cortocircuito (la mayoría de ellos lo hacen con sobrecorriente) lo que hace que el dispositivo quede inactivo.

Si se puede tolerar, una resistencia de 1k en serie con el pin ADJ probablemente lo salvará. La corriente del pin ADJ de 50 uA (funcionamiento normal) causará un error de 50 mV (veces la relación de retroalimentación R1/R2 estándar) en el voltaje de salida, por lo que existe un inconveniente potencial algo esponjoso.

gracias por las respuestas, parece ser correcto, pero solo quiero preguntar, ¿no sucedería exactamente lo mismo si el potenciómetro se girara completamente hacia el lado de tierra en un circuito de fuente de alimentación variable lm317 estándar? esto, por ejemplo: i.stack.imgur.com/FP60P.png, ¿no cortaría el ADJ a 0v y causaría el mismo problema?
No soy un experto en el dispositivo, pero diría que sí; esto también puede dañarlo potencialmente si la salida está en cortocircuito. La prueba está en la inserción de una resistencia.
gracias por la respuesta, pero después de buscar, el LM317 normalmente puede manejar 0v en su pin ADJ. Así es como se hace que emita 1.25v. lm317 siempre emitirá 1.25v más que lo que hay en su pin ADJ. El problema es que el limitador de corriente no puede bajar el voltaje. de 1.25v en caso de un cortocircuito, lo que significa que no puede disminuir más el voltaje para disminuir la corriente
@XEL: tiene toda la razón en las configuraciones estándar, así es como el LM317 produciría una salida regulada de 1.25 V, pero estamos hablando del escenario transitorio (unas pocas decenas de nanosegundos al extraño microsegundo) cuando el corto es aplicado inicialmente. Si tiene una capacitancia razonable integrada en la carga que sostendrá la salida de 8,4 voltios cuando el cortocircuito comience a manifestarse (es decir, no se cortocircuite completamente en el instante) y esto encenderá el transistor y aplicará 8,4 voltios entre la salida y ADJ . Después de todo, es el LM317 el que se está dañando según su pregunta.
@ Andy alias - pero en este caso la carga no es un condensador sino una batería de iones de litio. ¡Imagínese un breve 'manifestándose' en eso!
@BruceAbbott Estoy realmente confundido acerca de la carga (o los detalles de la carga), pero parece que es el LM317 el que se está dañando hasta donde lo leí y no el transistor.

El problema con este circuito es que el limitador de corriente (Q1,R1) no funciona correctamente cuando la salida está en cortocircuito. Como el LM317 emite 1,25 V cuando su pin ADJ está en el potencial de tierra, tanto el Q1 Base-Emitter como el R1 obtienen 1,25 V a través de ellos, el limitador de corriente falla ya que no puede hacer que el LM317 emita menos de 1,25 v (al menos sin voltaje negativo) causando un flujo de corriente superior a 1,25 A. Sin una resistencia para limitar la corriente de base, existe una buena posibilidad de que Q1 se queme, lo que posiblemente provoque un cortocircuito continuo en la salida del LM317.

En uso normal, la salida nunca se acortaría (a menos que sea por error), por lo que no es un problema. Sin embargo, por seguridad, insertaría una resistencia entre Q1 Base y R1/R2, dimensionada para mantener la corriente de Q1 Base muy por debajo de 0.5A en las peores condiciones (100Ω debería ser lo suficientemente alto).

Algunas cosas aquí...

1 - Asegúrese de usar un LM317 original y no un spin-off chino... Experimenté con TL431 chinos (wing shing) y mi conclusión es que la compañía es un fabricante sin fábrica que se abastece de muchos otros fabricantes chinos. El resultado es un producto que se comporta de manera muy diferente de un lote a otro.

2 - El LM317 requiere una resistencia de 220 ohmios (o menos) entre la salida y el ajuste. para compensar su corriente interna de fuga de entrada a salida. R3 a 470R es demasiado alto. También reduzca R2 a 1k y reajuste su potenciómetro.

3 - Q1 requiere limitación de corriente base. Agregue una resistencia de 1k entre la base de Q1 y la resistencia de 1R para ese propósito.

¿Por qué se quema el LM317 cuando la salida está en cortocircuito en este caso?
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