Mantener constante la salida de un LM317 calentado

Question

He construido una fuente de alimentación utilizando un LM317:

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Cuando la alimentación está encendida durante un tiempo bastante largo (varias horas) con una carga respetable, la tensión de salida aumenta del orden de varios cientos de milivoltios. Creo que esto se debe al calentamiento del LM317. Ya tengo un disipador, pero el circuito integrado se sigue calentando, especialmente con una gran carga y un largo tiempo encendido, por supuesto.

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

• Añadir un PIC en una alimentación separada de 5V que monitorice la alimentación y emita un pitido cuando cambie demasiado. Esto podría ser una exageración para un problema tan fácil.
• Añadir un PIC y hacer R2 un pote digital, de modo que puedo ajustar digitalmente la tensión de salida, y el PIC se encarga del resto y cambia automáticamente la resistencia en el pin de ajuste cuando cambia la tensión de salida. De nuevo, una exageración, y no quiero tener mucho trabajo para esto.
• Algo con un comparador, pero eso da un problema con que la alimentación es variable. No estoy seguro de cómo podría resolver esto con un comparador...
• Un disipador más grande, una mejor colocación, añadir un ventilador probablemente funcionaría, pero creo que debería haber una solución eléctrica (es decir, añadiendo un circuito) y me gustaría ver esa solución.

¿Cómo sería una solución de este tipo con un circuito?

Aquí hay dos fotos de mi configuración:

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

Answer 1

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

Para obtener una salida de 5 V, tienes que girar el potenciómetro para obtener unos 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 notes al tacto, se está calentando por dentro. Un pote es probablemente una parte relativamente grande, lo que ayuda a explicar la constante de tiempo muy grande que estás viendo en esta deriva de voltaje. Compruebe la hoja de datos para ver si el bote tiene un tempco positivo, o golpearlo con una pistola de aire caliente y ver la salida como un primer paso para confirmar o rechazar esto como la fuente de error.

Otro efecto un poco menos probable, que también implica el potenciómetro, sería si los efectos térmicos están causando la resistencia de la varilla a la deriva, o si un cambio químico (como la oxidación) está sucediendo en el contacto de la varilla al elemento resistivo con el tiempo. Dado que el wiper es parte del "R2" que controla el voltaje de salida, cualquier efecto sobre la resistencia del wiper también hará que la salida varíe.

Dependiendo del tipo de pote que estés usando, y si realmente necesitas ajustabilidad, podrías intentar cambiar a un pote de mayor calidad con menor tempco y estabilidad de resistencia de wiper conocida, o cambiar a una resistencia fija, y ver si la deriva se reduce o elimina.

Answer 2

Por la imagen de arriba, el disipador puede ser inadecuado para tu carga. Solución:

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

2. Compruebe la tensión de entrada. Una entrada de 9 V para una salida de 5 V es correcta.

Para una gran carga, aumente la salida del LM317 con transistores de potencia adicionales con disipador térmico. El número (transistor NPN) depende de qué tan alto es el valor nominal de salida de corriente de su transformador.