Faut il bannir le régulateur variable LM317 ?

[Yffig]

Bonjour PapyBlue,
J'ai pu faire une macro photo du 4° potard que j'ai cramé et je la publie en pj.
On y voit que le balai extérieur a sérieusement chauffé... Ca ne peut pêtre de toute évidence lié aux 5 mA passant dans R1.
En plus, ce dernier test avait été fait sur breadboard pour éliminer toute erreur (genre résine/vernis carbonisé sur le véroboard précédemment utilisé) donc est forcément (?) lié au schéma de la datasheeet.
J'ai préparé un PCB qui inclut tous les condos et diodes éventuellement préconisées, plus la possibilité d'insérer une résistance de pied au potard.
Je suis prêt à  cramer de nouveau 5 potards "chinois" attendus de pied ferme ! ;)
Cordialement
Yffig

[Yffig]

Bonsoir F11JZG,
Merci pour le lien vers la vidéo de Thonain, que j'avais regardée, au cas où il aurait lui aussi vu le "lézard".
Je recommande aux débutants de s'y informer / s'y former mais il ne m'apprendra malheureusement rien (il a même écrit sa formule à  "l'envers"). Ceci est dit sans aucun mépris: je l'ai recommandé sur ce forum au newbie Gripoil car il fournit des infos de base utiles aux débutants.
Ceci étant, j'ai fini mon PCB "dédié LM317", acheté 2 potards genre "merdre in China" de 5K chez E44 à  Nantes (le shop d'AliExpress m'ayant envoyé des 2K au lieu de 5K...), à  1€ pièce quand même, 125 mW...
Et bin...J'ai déjà  cramé le 1er, pas du premier coup mais il n'a pas tardé à  fumer après plusieurs rotations !
Je fais un autre essai demain dans d'autres conditions avec le 2ème que j'ai et je publie.
Bonne soirée

Yffig

[Yffig]

Bonjour F11JZG !
Merci d'avoir fait un test !
De quelle source est ton LM317 ? les miens sont tous des ST Micro
1.45V au minimum, c'est un peu beaucoup... la band gap de la tension de référence donne environ 1.25V dans mes nombreux tests.
La résistance R1 de 220 ne devrait pas chauffer !: elle a à  ses bornes la tension Vref de # 1.25V, donc elle est traversée par moins de 6 mA (c'est la donnée Minimum Load Current > 5 mA de la datasheet) et donc dissipe environ 7 mW...Ca ne peut pas chauffer !
Note que le kit de Velleman @ https://www.velleman.eu/downloads/0/illustrated/illustrated_assembly_manual_k1823.pdf met une 0.6W. Why ?(cf plus bas le commentaire sur le potard)
Je note aussi que tu as utilisé un Piher ajustable comme leur kit, moi j'ai toujours utilisé des potards avec axe (bien sûr montés en rhéostat et même un 2W...!) et j'ai toujours tourné assez rapidement le bouton d'un côté à  l'autre.
Donc j'avais fait mes premiers essais sur véroboard puis breadboard et j'avais décidé de faire un PCB propre dont voici le schéma (PJ:Variable LM317 Board schematics) et photo de la réalisation (PJ: Variable LM317 Board):
Qq commentaires sur le schéma:
- j'ai prévu (et implémenté) les différents éléments de protection: diodes D1 et D2, condo de filtrage optionnel de la tension ADJ
- j'ai prévu la possibilité de choisir entre valeurs de résistances  "R1" : 120 ou 220 ohms par JP1 (cf page 604 du The Art of Electronics edition3 d'Horowitz pour savoir pourquoi)
- j'ai prévu de pouvoir déplacer le court circuit sur le rhéostat de 5K selon le sens dans lequel je monterai mon potard (JP2)
-et enfin, une résistance de pied R2, afin de visualiser le courant dans le potard et de limiter celui ci si je le voulais.

Passons aux tests...
1er test: R2 est à  10 ohms
Pas de pb au départ: avec 25V en entrée la tension de sortie varie bien d'environ 1.25v à  moins de 23v. Donc je m'excite un peu sur le potard...Pouf ! la tension se fige vers 20V, je sniffe le potard...oui ça a chauffé ! Je démonte la 10 ohms, le potard et le LM317:
-la 10 ohms vaut presque 500 ohms... un poil carbonisée même si cela ne se voit pas extérieurement
-j'ouvre le potard: un petite partie de la piste au bas de la course est détériorée
-je teste le LM317 en mode ADJ=0V ...Vref est à  6V environ => HS
=> conclusion du 1er test... R2=10 ohms c'est p'têt pas assez....
2ème test:
Je mets R2 à  130 ohms, je mets mon 2ème potard de 5K tout neuf, je mets un nouveau LM317 et je lance !
Pareil....!!! au début cela paraît OK donc je m'excite sur le potard....et Re-Pouf ! la tension de sortie se bloque entre 20 et 30v selon le potard. Je démonte pour diagnostic:
- R2 vaut toujours 130 ohms
- le potard 5K, une fois ouvert, ne montre pas de détérioration apparente et vaut toujours 5K
- le LM317, lui, non seulement montre une Vref de qq Volts mais consomme au moins 1A sur mon alim de labo alors que je ne lui demande que qq 10-aines de mA => bien cramé lui !!

Concernant le potard....
Selon la tension de sortie (et donc d'entrée), le potard /rhéostat voit une tension à  ses bornes = Vsortie-Vref donc c'est lui qui subit le plus de stress (versus la R1 de 220). J'ai utilisé lors de les différents tests des potards de 0.125W (chinois), 0.25W (Piher) et même 2W (Alpha Taiwan). A chaque fois j'ai calculé la tension maximale en sortie possible selon les caractéristiques de puissance et choisi la tension d'entrée afin de ne jamais dépasser les caractéristiques de ces potards...
Tu as utilisé des ajustables Piher dont il existe 2 types : le PT15 (15mm) de 0.25W et le PT6 (6 mmm) de 0.1W. Peux tu préciser lequel tu as utilisé ?
Si en entrée tu ne mets que 16v, avec un drop out de, disons 2v, ta tension sur ton "rhéostat" sera au max de 16-2-1.25= 12.75v et sur 2200 ohms, la puissance max sera de 74 mW... Je ne sais pas où tu trouves 1W dissipés ??

Un post peu long , comme à  mon habitude, mais j'aime être précis.

Sinon, j'aime beaucoup le LM317 ! J'en utilise souvent (tous de ST Micro et du même vendeur), toujours en mode régulateur fixe (ça me remplace plein de 78xy), ainsi que sa version LDO (AMS 1117) pour passer de 5v à  3.3V. Mais je pense aujourd'hui qu'en alim variable sur une grande plage de tension, y a des "loups qui sortent du bois"...

Je vais peut être faire un dernier test et pi après...j'abandonne ce sujet: j'y ai déjà  passé trop de temps.

Bon dimanche

Yffig

[Yffig]

Re,
NON !
Je te cite: "à  la tension mini en sortie j'ai aux bornes de R1(220ohm) 14,75v :" IMPOSSIBLE !
En effet, ta tension de sortie mini selon tes mesures est de 1.45V... Quand ta tension de sortie est MIN c'est que ton "rhéostat" est à  000 Ohms => La tension sur R1 est celle de la bandgap soit 1.25V environ !
Si ce que tu appelles R1 est la "240 ohms" telle que recommandée par la datasheet de NS (page 1), elle est entre les pins Vout et Adj donc elle voit la tension de la bandgap soit #1.25V, les 14.75V sont alors sur le potard ! et mes calculs sont absolument corrects.
Tu fais l'erreur classique concernant le LM317... Il fonctionne avec la tension de référence entre OUT et ADJ , pas entre ADJ et 0v (cf ma réponse à  Papyblue au début de ce fil).
Comme je t'ai indiqué, des LM317, j'en ai des dizaines en service, je connais quasi par coeur sa datasheet et je te conseille de la relire et de refaire tes mesures.
Et surtout d'oublier la formule erronée donnée par Thonain.
Si tu as 14.75V sur la 220 ohm.... tu devrais alors mesurer quelques 150V sur ton rhéostat de 2200... Refais l'exercice.
Cordialement
Yffig

[ksyrium]

Pas suivi tout le fil, mais voici le schéma d'une alimentation stabilisée de chez Selectronic qui fonctionne très bien.
Le LM317 est en boitier TO3.
Le filtrage de 47uF est un peu juste en sortie. Un 100uF directement sur les bornes permet d'avoir bien moins d'ondulation (à  moins que le 47uF d'origine soit bien fatigué).

1.5 à  15V sous 2.5A maxi

[Yffig]

Bonsoir Ksyrium !

Merci pour ce schéma, chouette application du LM317, pour une alim qui devrait pouvoir cracher au moins 10A grâce au Darlington MJ11014 si radiateur en conséquence  8)
(Nota: Je ne crois pas que le LM317 ait jamais existé en TO3, c'est le MJ11014 qui est en TO3 aka TO-204АА chez Motorola 1995).
Ce schéma Sélectronic est en fait l'implémentation du "High Current Adjustable Regulator" donné par la datasheet de National Semi page 7 (édition de May 1996) avec 3 x LM195 en // pour les ballasts (avec résistances de 0.1 ohms intégrées pour équilibrer les courants) mais c'est environ un peu plus que 3A max avec ceux-ci.
A priori on pourrait s'étonner que Sélectronic "s'assoit" sur la règle des 5/10 mA min en sortie du LM317 en mettant une 390 ohms entre Out et Adj (1.25V/390 = 3.2 mA)
De même Bertrand a publié sa version MosFet (EB#208 " Analyse - LM317, Courant de Sortie Augmenté?" https://www.youtube.com/watch?v=sZ3ou1UCcls) avec 1000 ohms (même interrogation).
Mais dans les 2 cas, il y a une résistance bleeder (pardon..."de saignée") qui fait que:
- pour la Sélectronic, à  Vout min de 1.25V, la 68 en // sur la sortie tire 18 mA
- pour Bertrand, sous 24V la 1K tire 24 mA.
et dans les 2 cas, aux "très faibles courants, c'est le LM317 qui "travaille", pas le ballast de puissance (par exemple pour le montage de NS  comme celui de Sélectronic, il faut tirer environ 0.6V/22=27 mA  pour que le ballast commence à  conduire.

Cordialement

Yffig

[Yffig]

Bonjour Ksyrium !
.... Autant pour moi !
Je viens de découvrir qu'il existe (ou plutôt qu'il a bien existé) un LM317 en boîtier TO3: la version LM317K (chez ST et TI en particulier).
Son seul véritable intérêt serait la résistance thermique plus faible car les autres caractéristiques sont identiques, et encore, car dans le montage Sélectronic le LM317 ne dissipe pas grand chose...et un TO-220 est bien plus facile à  installer sur radiateur.
Apparemment il n'est plus distribué chez les grands (DigiKey, Mouser, RS,...) et seuls les chinois en font des copies. Mais si c'est comme leurs copies de LM338K (que j'ai testé): ils peuvent se les garder !
Bonne journée
Yffig

[Yffig]

Oui, F11jZG, mais à  plus de 50 € pièce chez les deux, ça sent le sapin !.....
Bien cordialement.
Yffig

[Électro-Bidouilleur]

Le LM350K format TO-3 était beaucoup plus populaire, car il pouvait débiter jusqu'à  3 Ampères.

[ksyrium]

Merci F11JZG, heureusement je n'ai pas besoin d'un LM317 en TO3. A 50€, il faudrait réfléchir à  deux fois ou passer en TO220  :)

Dans ce fil on parle toujours d'un courant minimal de 5mA en sortie. Mais en générateur de courant constant, je descend à  1.24mA avec le schéma du testeur de Led joint...

Alimentation 5V, essai en CC et avec différentes leds (rouges, vertes, bleues et blanches), le courant mini est toujours de 1.24mA.
En tournant le potentiomètre, la variation d'intensité ne me parait tout de même pas linéaire (mais suffisante pour trouver la valeur mini d'allumage d'une led).

Le régulateur est un LM317T, CCOV3 VW, 938 CHN, ST.

Donc en gros, les 5mA seraient donc une valeur minimale pour un fonctionnement correct, mais suivant les séries on pourrait choisir moins ?

[Yffig]

Bonjour Ksyrium !
Cette valeur de 5mA est une "côte plutôt bien taillée" entre les valeurs données par la datasheet ST du 317 page 3 (pas le 117 qui est page 2):
"Minimum Load Current": typ. 3.5 mA, max 10 mA (attention! à  Vin-Vout = 40V , pas les qq 2V min.de ton schéma).
donc ST Micro te garantit TOUTES les caractéristiques de TOUT LM317 si tu lui consommes au moins 10 mA. (ce qui est  très bien précisé par Horowith dans son édition 3 page 604).
Mais très si tu regardes les différents schémas d'utilisation du 317 dans la datasheet, tu y trouves la plupart du temps une résistance de 240 Ohms entre OUT et ADJ, là  où se trouve la tension de référence de 1.25V (bandgap): alors Iout est au moins de 1.25V/240=5.2 mA. C'est d'ici que sort cette valeur pratique (mais 10mA te garantit le bon fonctionnemment pour tout LM317 et comme tu n'as pas de bleeder dans ton schéma puisque tu veux une source de courant, c'est pas très bon...)
Page 4 de la même datasheet tu as une information beaucoup plus précise et intéressante: le graphe "Minimum Operating Current" qui a en abscisse (Vin-Vout): places-y ta valeur (5V-1.25V-Vdirecte de ta diode, disons 1.8v) il te reste pour (Vin-Vout) # 2V et alors un courant de repos (quiescent) de l'ordre de...1.25 mA justement à  25°C. Il ne te reste alors aucun "jus" pour alimenter ton LM317 puisque c'est alors ta charge qui consomme le courant entrant et ensuite la courbe plonge verticalement. Tu n'as aucune garantie que cela va être stable (en fonction  de la température en particulier).Donc un LM317 utilisé en source de courant devrait être utilisé à  I constant > 5 mA.Pour un courant plus faible, il existe nombre de boitier TO92 de chez NS/TI qui font ça très bien et même un simple jFet (2N3819 ou BF245 ou J310) + résistance de source ferait très bien l'affaire (vérifier quand même son comportement en température...).Bonnne journée !Yffig

[Yffig]

Bonjour Ksyrium !
ERRATUM: je fais référence à  la datasheet de NS de May 1996, pas celle de ST (les pages ne sont pas numérotées identiquement).
Sinon, le LM317 est une bestiole injustement incomprise  :'(
Le titre de la datasheet ST l'annonce comme "Voltage Regulator" ce qu'il n'est pas ! (et oui...): il le devient SI on l'utilise d'une certaine manière. LA PREUVE, c'est qu'il n'a à  priori aucun point 0V commun avec la tension d'entrée ce qu'il aurait si cela avait été un régulateur de tension tripode.  De plus si cela avait été un régulateur de tension, la caractéristique " Absolute Maximum Ratings" aurait été Vin MAX or c'est (Vin-Vout) MAX ! En fait il s'alimente par ses 2 broches IN et OUT ce qui permet de l'utiliser en mode "flottant" tel que la source de courant que tu présentes et même en régulateur de tension > 40V si on respecte la tension différentielle (Vin-Vout) < 40V
Ce sont les petits génies de NS (les 3 Bob: Dobkin, Wildar et Pease...cf leur biographie sur Wikipédia en anglais) qui l'ont inventé et qui lui ont donné la bonne dénomination : "3-Terminal Adjustable Regulator". Il régule alors ce que l'on veut selon comme on l'utilise. Par exemple si on met la pin ADJ au 0V (référencé à  Vin) => il devient un régulateur de tension tripode de tension Vref #1.25V. Avec une seule résistance externe => il devient régulateur de courant  (source). Avec 2 résistances externes il devient régulateur de tension.
Bonne journée
Yffig

[ksyrium]

Merci Yffig pour toutes ces précisions  ;)

Pour le montage testeur de Led, je viens de le modifier...
Maintenant il descend à  0A et son réglage est linéaire, mais le LM317 à  été supprimé.

http://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=512.0

[Yffig]

Bonjour à  toutes et à  tous !

Je vais conclure cette série de tests par la mise en place d'une protection correspondant à  l'hypothèse formulée par PapyBlue:
http://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=570.msg3191#msg3191
à  savoir qu'une coupure de la liaison curseur-piste sur le potard de réglage pouvant entraîner la destruction de celui ci. Hypothèse à  laquelle je ne "croyais" pas vu que j'avais cramé déjà  3 ou 4 potards (et des tout neufs), de plus ce n'est pas seulement le potard qui fume mais aussi le LM317 qui meurt.... Mais une telle hypothèse méritait d'être testée, ce que j'ai donc fait.

Je voudrais auparavant rendre un dernier hommage aux combattants tués au champ d'honneur lors de ces tests (cf PJ). Qu'ils reposent en paix dans ma proche déchetterie.

Donc l'idée est d'empêcher, lors de la coupure de la liaison curseur-piste, la tension de sortie de passer "instantanément" à  sa valeur maximale mais au contraire de la réduire à  une valeur minimale.
J'avais exposé sur un autre fil du forum une solution OVP FailSafe très propre:
http://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=509.msg3132#msg3132
que j'ai implémenté et testée sur un autre fil:
http://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=530.msg3328#msg3328
Cependant cette excellente solution ne s'applique que dans le cas d'une tension constante et connue à  l'avance donc inapplicable dans le cas présent.
J'ai donc imaginé une solution moins parfaite (la tension de sortie ne tombe pas à  0V mais environ 2V) que j'ai simulée sur LTSpice (cf PJ) et implémentée sur le petit PCB.
(Notes:
- le modèle LM317 utilisé dans Spice est celui fourni par Bertrand dans son EB_#208 Analyse - LM317, Courant de Sortie Augmenté?
@ https://www.youtube.com/watch?v=sZ3ou1UCcls
- les connaisseurs de ce forum reconnaitront le circuit analysé par Cyrob dans sa vidéo " Le LM317 et le transistor mystère"
@ https://www.youtube.com/watch?v=eqNmZrpukWg

Je ne m'attarderai pas sur la description (dont les défauts...) de ce FailSafe; il suffit que j'affirme, après tests live, que:
Ce FailSafe n'empêche pas, et le potard, et le LM317 de mourir !
Je précise que le PCB est alimenté par une alim de labo 20V et courant max 1A, ce que le LM317T (boitier TO-220) devrait supporter sans problème vu le radiateur maousse sur lequel je l'ai monté.

Alors, quid ? Les conditions de mes tests doivent être en cause:
- j'utilise toujours un voltmètre analogique (un bon vieux Centrad 819 de la fin des 60's  ou petit galvanomètre 0-30V chinois) pour tester une alim (plus un DMM pour la précision) afin de ne pas avoir à  attendre les qq secondes que l'affichage se stabilise sur le DMM
- ensuite j'ai tendance, avec un potard monotour, à  le basculer d'un côté à  l'autre, plutôt très rapidement.
Je pense que c'est cette manipulation rapide qui est la cause du problème puisqu'à  la mise sous tension avec potard au milieu, j'ai bien la Vout attendue .
En analysant les internes du LM317 on voit que la bandgap (entre OUT et ADJ) constituée des 2 transistors Q17 et Q19 (cf diverses datasheets dont ON Semi et Horowitz page 606) pourrait se retouver polarisée en inverse si Vout< Vadj mais il y a une diode de protection dans la majorité des schémas donc, ce ne sont  pas les jonctions BE de cette bandgap qui "claqueraient" sous une tension inverse de -5V (valeur classique des datasheets des petits BJTs)

Il me reste donc à  faire un paquet de mes 6 x LM317 "explosés", de les envoyer au maître "Deus ex Silicium" qui va les dissoudre dans l'acide sulfurique pour les autopsier.... :D

Voilà  chers lecteurs, je vous souhaite un bon dimanche et Ne vous privez pas des bienfaits du LM317 mais "Allez-y mollo sur les potards d'alim monotour ...!"

Cordialement

Yffig

[papyblue]

Bonjour Yffig,
Le 819 ce fut mon premier appareil de mesure acheté en 1976,il marche toujours mais la pile de 3volts est difficile à  trouver.
Bravo pour la ténacité, si j'ai bien compris c'est la branche méthode (Ishikawa) qui l'a emporté. En tous cas, cette investigation pourra éviter à  d'autres des déboires avec ce composant.
Merci pour ce partage très instructif.