Existe uma forma de aumentar a precisão do ajuste de tensão do lm317?

[Hudsonkem]

bom eu gostaria de saber se existe como aumentar a precisão do ajuste de tensão do lm317 ou eu precisaria usar outro tipo de regulador de tensão? não se preoculpe com o "esquema da fonte", pode usar qualquer exemplo de fonte linear para explicar-me. agradeço desde já. 

exmp: usar um potenciômetro de 50k ao invés de 5-10k, porém dizer ao circuito um valo de referência usando os 50k. 50k sendo o maximo de tensão e 0 ohms quando for a inicial, no caso 1.25v

[Hudsonkem]

bom, gostaria de saber quais seriam as vantagens "notaveis" em usar um lm339 ao invés do lm317. como eu sei que o regulador é mais efficiente? eu estou começando a usar CI's estão pensei em troca o lm317 da minha fonte por esse lm339... esse lm339 tem 4 saídas regulaveis né? pensei até em criar uma segunda saída independente para fazer uma fonte de 2 canais, e usar uns transistores 2n3773(x2 para 8A) e o segundo canal com x1 para uns 3A.

adicionado 45 minutos depois

ah desculpa galera, cometi um grande equivoco, cabei de notar que o lm339 é um comparador e não um regulador

[Luís Roberto C. da Silva]

Se quer aumentar a eficiência, use o LM350.

[aphawk]

@Hudsonkem ,

 

Repare que no datasheet existe uma limitação nos valores dos resistores usados para definir a tensão de saída. Precisa circular uma corrente mínima para haver a regulação.

 

Quanto a melhorias .... esse Ci funciona até melhor que os reguladores tipo 7812 que tem por aí .... o truque é que em caso de altas correntes a fiação tem de ser bem feita, a amostra de tensão deve vir diretamente dos conectores da fonte, o GND tem de ser muito bem dimensionado , e por aí vai .... 

 

Posso te afirmar que a grande maioria dos problemas de regulação são oriundos de uma montagem que não atendeu todos os requisitos práticos para um projeto de fonte de alimentação.

 

Paulo

[Renato.88]

Trocar o potenciômetro não muda em nada. 

Se o problema é tensão variando, eu concordo com o @aphawk

Se deve a ligações com fios finos e compridos ou puxados de lugares onde dificultam a passagem de tensão/corrente para amostra ao ci. 

[Hudsonkem]

bom, não é bem isso. precisão no centido de eu conseguir aumentar a tensão em um potenciometro, suavemente, ex: 0,05-0,10-0,15. eu queria por um de 50k por exmp para fica bem lenta a mudança de tensão

[aphawk]

@Hudsonkem ,

 

Então o seu problema é outro, mas você pode resolver comprando um potenciômetro multi-voltas, do tipo com 10, 20 ou 50 voltas, multiturn, eles permitem um ajuste super preciso.

 

Algo deste tipo :

 

https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-875564877-potencimetro-de-preciso-multivoltas-bourns-5-k-ohm-_JM

 

Mas se você souber a faixa que você pretende variar, por exemplo algo entre 0,05 e 0,2 volts, pode associar resistores em série com um potenciômetro comum, de maneira que toda a variação do potenciômetro se encaixe nessa faixa, ok ?

 

Paulo

 

[Renato.88]

18 minutos atrás, Hudsonkem disse:

bom, não é bem isso. precisão no centido de eu conseguir aumentar a tensão em um potenciometro, suavemente, ex: 0,05-0,10-0,15. eu queria por um de 50k por exmp para fica bem lenta a mudança de tensão

Não adianta colocar um potenciômetro de 50k, o lm317 tem limites para a resistência do potenciômetro usado. 

Uma outra ideia caso não encontre um potenciômetro multivoltas é ligar dois potenciômetros em série. 

Um por exemplo de 5k e outro de 500R.

Você ajusta um valor aproximado no de 5K e ajusta o valor quebrado no de 500R.

[faller]

Um dos requisitos das fontes com reguladores típicos como por exemplo o LM 317 é o adequado dimensionamento do potenciômetro a usar.. 

 

O melhor mesmo é partir do potenciômetro que se tem e então dimensionar o resistor de polarização..

 

Faça assim, como exemplo..

- Sabida a tensão máxima que a fonte deve ter na saída, digamos como exemplo, 18 Volts.  Subtraia 1,25 Volts dessa tensão, no caso 18 Volts - 1,25 = 16,75 Volts..

- Ache a corrente de polarização dividindo essa tensão máxima pelo máximo valor do potenciômetro disponível, digamos que de 4.700 ohms nesses 16,75 Volts...  Ipol = 16,75 / 4700 = 0,0035638

- Agora calcule o resistor de polarização ideal para seu circuito fazendo 1,25 Volts / Ipol = 1,25 / 0,0035638 = 350 Ohms

Esse dai deverá ser o valor do resistor de polarização que deve ser colocado entre o pino de ajuste e o pino de saída do LM317.

Para ser preciosista pode colocar um resistor de 330 Ohms em série com outro de 22 ohms, totalizando 352 ohms caso não tenhas um de 350 Ohms..

 

Calculando os valores esperados de ajuste usando o resistor combinado de 352 Ohms... (330 + 22)

Com o potenciômetro zerado a tensão de saída da fonte vai ser de 1,25 Volts..

Com todo o potenciômetro de 4700 ohms em seu máximo, a tensão de saída será:

1,25 Volts + (1,25 / 352 ) x 4700 = 17,94 Volts, ou seja, praticamente os 18 Volts desejados usando-se toda a excursão de 270 graus do potenciômetro.

 

Se desejares melhor definição do ajuste podes usar de algumas alternativas tais como:

- Colocar um segundo potenciômetro com valor final 10% daquele original, em série com esse original. Esse segundo potenciômetro será aquele de ajuste fino e o primeiro de ajuste grosso..

- Colocar um potenciômetro multivoltas como já te foi sugerido..

- Ou usar uma solução já em desuso, pelo elevado custo, que consiste em adotar um dial vernier para o potenciômetro (divide por 10 o movimento angular aplicado..)

Exemplo:

 

 

 

 

Quanto a poder ajustar a saída desde zero volts vais ter de prover uma tensão negativa para seu arranjo.. Algo assim:

 

[Hudsonkem]

@faller então fica joia se eu quiser usar um pot de 50k? muito bem explicado os calculos, eu fiz aqui e deu 1.759 ohms o resistor de polarização, procede? a fonte aqui fornece 36V. eu estava querendo saber isso também, muito obrigado a todos. vou espera a confirmação...bom entendi eu terei que usar um pot só pro ajuste fino mesmo. eu até tenho um pot multivoltas, porém como minha fonte é bem analogica, não tem visor lcd para mostrar a tensão. estão é tudo testado e anotado na fonte os valores. sobre esse esquema para fazer o regulador funcionar no inicio 0, não entendi de onde viria o -5vcc, o 0vcc é o negativo, eu teria a fazer um esquema simetrico com dois lm317 é isso?

[Renato.88]

38 minutos atrás, Hudsonkem disse:

então fica joia se eu quiser usar um pot de 50k?

Não.

Assim você diminui muito a corrente de referência e o regulador fica instável. Fica variando a tensão da maneira que mencionamos no início do tópico.

O ideal para o potenciômetro são valores próximos a 5k mesmo, eu já fiz com 10k uma vez e não funcionou bem.

42 minutos atrás, Hudsonkem disse:

sobre esse esquema para fazer o regulador funcionar no inicio 0, não entendi de onde viria o -5vcc, o 0vcc é o negativo, eu teria a fazer um esquema simetrico com dois lm317 é isso?

Sim, tem que fazer uma fonte simétrica. Para esse caso existem umas "malandragens" caso o seu trafo não tenha center tap, como essa com dobrador de tensão::

[aphawk]

@Hudsonkem ,

 

Não use nenhum resistor acima de 6K .... repare que o link que te passei tem justamente um de 5K com 10 voltas.

Se preferir, use dois potenciômetros em série, sendo um de 4K7 e um de 470 ohms, considere no cálculo do outro resistor como se os dois potenciômetros  fossem um só resistor de 5.170 ohms, e calcule o outro resistor.

 

Paulo

[faller]

 Desculpe ter me esquecido de comentar sobre os valores típicos dos potenciômetros, então vejamos..

A corrente que haverá de circular no potenciômetro será composta daquela que vem do resistor R1, de polarização, de valor 1,25 Volts / R1 que será somada aquela corrente que sai do pino de ajuste do CI e, através do potenciômetro, vai a massa

Da análise dessas duas correntes se pode definir o valor máximo para o potenciômetro a usar bem como o mínimo valor para o resistor de polarização..

 

Definindo o valor mínimo do resistor de polarização:

A maior parte da corrente que passa pelo potenciômetro é aquela que vem do resistor de polarização e é definida pela tensão de 1,25 dividida pelo valor ôhmico desse resistor de polarização..  Isso (tensão constante (1,25 Volts) dividido por valor constante de resistor), configura uma fonte de corrente constante..

Se sabe que potenciômetros comuns, de carvão, tem dificuldade de manipular correntes maiores que digamos 10 mA e que facilmente podem se estragar, faiscar, romper sua trilha se isso acontecer.

Isso faz com que o limite inferior do valor ôhmico desse resistor fique  maior ou igual a 1,25V / 0,01A ou seja maior ou igual a  125 Ohms...  Gosto de trabalhar com um máximo de 5 mA no potenciômetro, ou seja, com resistores de polarização maiores ou iguais a 250 Ohms.

 

Definindo o valor máximo para o potenciômetro.

Das duas correntes, a que vem pelo resistor de polarização e a que vem do pino de ajuste se usa essa, do pino de ajuste, para definir o máximo valor para o potenciômetro. Essa corrente, segundo o datasheet do CILM317, pode variar de 0,2 até 5 uA quando a fonte, com um diferencial de tensão de 2,5 a 40V, estiver dissipando menos que 20 watts e tiver uma variação da corrente de saída de 10 mA a 1,5A..

 

Isso pode ser visto na tabela de número 6.5, na linha denominada Change in ADJUST terminal current, da página 5 do datasheet, esse dai: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf

 

Se a máxima variação que essa corrente poderá sofrer, é de 5 uA e ela, aplicada sobre o potenciômetro fará com que a saída da fonte desvie-se do valor setado arbitremos como tolerável que essa fonte possa alterar em 30 mili Volts sua tensão de saída, se exercitada conforme a especificação (VI – vou = 2.5 V to 40 V, PD ≤ 20 W, IO = 10 mA to 1500 mA).. 

Ora, então o maior valor ôhmico desejável para o potenciômetro passa a ser esse limite de tensão dividido por esse desvio de corrente, ou seja: Rmáx <= 0,03 / 0,000005 = 6.000 Ohms, conforme o colega aphawk já havia dito...

 

Note que se essa corrente de ajuste desviar de 0,000005A e tiveres um potenciômetro de 50.000 a tensão de saída poderá sofrer um desvio da ordem de 0,000005 x 50.000 = 1,5 Volts, sem que ninguém toque na fonte, ao meu ver completamente intolerável para um elemento que se diz regulador de tensão.. 

 

Quanto a fazer com que esse CI comece a regular a tensão a partir de zero Volts terás que adotar uma referência negativa de 1,25 Volts. É aritmética a coisa.. Se ela começa a regular a partir de 1,25, subtraia esses 1,25 da referência dela e terás um ajuste a partir de zero volts...

Essa tensão negativa tem de vir de outra fonte, de um enrolamento separado, de um rebatedor de tensão ou até mesmo de um pequeno adaptador desses com porta USB, para carregar celular, usado, que deve ter pelo menos uns 5 ai pelas gavetas, de aparelhos antigos.. Ligue o terminal positivo dessa pequena fonte USB ao zero, a massa, da fonte principal e o outro terminal será o - 5 Volts..  Simples..

[Hudsonkem]

bem esclarecedor, bom eu já tinha usado 10k e não ficou ruim assim como 5k, não vi lá muita diferença, só nos valores menores com 1.5-5v ficam instaveis no de 10k. bom fiz aqui galera antes de ver seu post @faller. ficou boa a regulagem, eu ignorei o valor do capacitor. testei até com 7A e os valores ficaram legais. porém notei algo curioso, se eu coloco um motor(mini secador de cabelo) forte, ele faz a fonte ficar oscilando. alguem saberia porque? detalhe o motor é potente em questão dos que eu tenho aqui. mas acredito que ele não sugue tanta corrente assim. talvez um efeito por causa do indutor que tem na entrada do tip42c. minha fonte ficou quase o mesmo de um esquema que o @Mestre88 me repassou, um tip42c antes do lm317 e 3 2n3773 para ajudar o lm :D. tem um indutor antes do tip.

[Renato.88]

35 minutos atrás, Hudsonkem disse:

porém notei algo curioso, se eu coloco um motor(mini secador de cabelo) forte, ele faz a fonte ficar oscilando. alguem saberia porque?

Porque esse tipo de motor gera alta tensão enquanto funciona devido a comutação dos contatos internos, isso deixa o multímetro meio doido, mas não faz a fonte oscilar.

Se ligar um diodo anti paralelo junto ao motor o efeito diminui.

[faller]

O datasheet do componente é um excelente auxílio. Repare no datasheet, na figura 9, página 10.

Ai: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf

 

Repare em Ci, Cadj e Co, bem como em D1 e D2..

Não faria nenhuma fonte com o LM317 sem colocar esses componentes e no valor sugerido..

 

O pessoal costuma ignorar os dados e dicas constantes nos datasheets dos diversos componentes.. São de alta relevância..

[Hudsonkem]

sim @faller desde quando eu aprendi sobre protenção de polaridade inversa eu coloco o D1 e D2 no valor recomendado, obrigado pela atenção. @Mestre88 obrigado ficou bem melhor botando o diodo, achei q o diodo do adj e Vout resolvia esse problema...nem me passou pela cabeça que um motor em funcionamento produzisse picos de alta tensão..realmente, eu não considerei que um motor também é uma espece de indutor... sanei minhas duvidas no momento. @faller ainda estou aprendendo a ler um datasheet. bom antes eu não sabia nada é até estranho, mas agora aos poucos vai fazendo sentido.

[Hudsonkem]

me surgiu uma duvida, eu já vi essa configuração de por um capacitor em paralelo com o pot, para que serve? vou chutar: suavizar a troca de tensão evitando picos na regulagem?

[faller]

No datasheet a função desse capacitor é explicada, veja lá, na figura 9 do datasheet e abaixo, em 8.2.1 Design Requirements , mais especificamente, logo abaixo da figura onde cita que a função do Cadj é aumentar a rejeição de ripple.

Na tabela 6.5 Electrical Characteristics, sob o nome de ripple rejection, dá para se ver que agregando aquele capacitor no valor de 10 uF se consegue um aumento da rejeição de ripple de 57 para 64 bB o que é muito bom...

Datasheet amigo, sempre datasheet..

A tensão de ripple é a indesejável contribuição da forma de onda retificada, pulsante, com frequência de 120 Hz, resultante da retificação na entrada da fonte..

[Hudsonkem]

bem, acabei de pesquisar esse ripple. agora entendi, são pequenas oscilações ou roncos da fonte que causam instabilidade no regulador, e no caso é ideal removelo para uma boa fonte. ele ajuda na estabilidade quando se esta regulando, tornando a tensão de saida mais estavel.

[Hudsonkem]

eu testei o capacitor e n deu nada certo kkk