Problema regolatore di tensione LM317

International Italiano Hardware
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Salve a tutti, questa è la mia prima domanda sul forum.
Sono in possesso di 3 moduli LM317 da utilizzare per fornire una tensione di 5v per arduino ma mi stanno dando del filo da torcere. Li ho acquistati qui:https://www.amazon.it/gp/aw/d/B07912CGMQ?psc=1&ref=yo_pop_mb_yo_pop_mb_pd_t2

Il venditore afferma che il voltaggio in entrata deve essere minore di 37v, ma leggendo il datasheet sono venuto a conoscenza che lm317 supporta tensioni anche di 100v basta che la differenza tra Vout e Vin sia minore di 40v. Nel mio casa la tensione in ingresso varia da 30v a 42v (batteria carica). Ho controllato e la scheda presenta un condensatore elettrolitico da 50v quindi penso non sia lì il problema. Alimentando il modulo con un alimentatore da banco (max 32v) ottengo il risultato sperato ma quando lo attacco alla batteria il voltaggio in uscita è uguale a quella in entrata (con un calo di tensione di circa 1.5v) inoltre comincia a scaldare il trimmer e dopo il modulo risulta inutilizzabile permanentemente. Ho anche provato (con un nuovo modulo) a mettere una resistenza da 1k tra Vout e gnd oltre a un diodo tra Vout e Vin (che il modulo non presenta mentre lo trovo in tutti gli schemi online) ma anche questo si è rotto.
Spero di avervi fornito abbastanza dettagli.
Saluti Nicolò.

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LM317 e' un regolatore di tensione un po particolare, che funziona anche come regolatore di corrente, ma non e' "immune" dal problema principale che affligge ogni regolatore lineare, e cioe' TUTTA la tensione che viene "eliminata" dal regolatore (cioe' in pratica la differenza fra tensione di ingresso e di uscita), viene dissipata sotto forma di calore, e questo e' proporzionale, ovviamente, alla corrente assorbita dal carico ...

Innanzitutto, abituati ( tutti, non solo tu :wink: ) a non considerare i dati delle tabelle "absolute maximum" dei datasheet come dati "di targa" per il funzionamento regolare ... quelli sono i limiti MASSIMI ASSOLUTI a cui il componente "di solito" riesce a sopravvivere (ma anche no, basta pochissimo), per cui e' SEMPRE buona norma usare fra il 60 ed il 70 % di quei valori, mai di piu ...

In secondo luogo, ma non meno importante, bisognerebbe sempre cercare di mantenere la differenza fra tensione di ingresso e di uscita il piu bassa possibile (ma ovviamente, sempre maggiore del dropout interno del regolatore), perche' tutta questa differenza finisce in calore, ed il case TO220 puo dissipare al massimo 1W senza dissipatore, e forse 2.5W con quei piccoli dissipatori che ci sono su quei modulini ... calcolare tale potenza e' facilissimo ...

Se e' indicato il dropout, si usa quello piu almeno 1V, se non e' indicato (come nel caso di alcuni datasheet) a volte e' indicato come "headroom", oppure come "minima" differenza fra ingresso ed uscita (nel caso del LM317 e' indicato 3V) ... per cui per il tuo circuito dovresti alimentare il regolatore come minimo ad 8V, meglio ancora se 9V ... con 9V all'ingresso, il regolatore deve "trasformarne" 4 in calore, in funzione della corrente erogata al carico ... supponi di avere un carico che assorba 200mA, la potenza da dissipare in calore sarebbe 4*0.2=0.8W ... senza aletta scalderebbe abbastanza, ma sarebbe comunque in zona sicura, con quell'alettina dovrebbe diventare abbastanza caldo ma non bollente ...

Ora pensa a quando gli hai infilato in ingresso 42V ... dovrebbe togliere 37V dall'uscita ... se il tuo carico fosse di 200mA, il regolatore finirebbe per dissipare 7.4W, una potenza del genere richiederebbe un dissipatore molto piu robusto e largo ... persino se il carico assorbisse solo 100mA, dovrebbe dissipare comunque 3.7W in calore, sempre troppi per quel dissipatorino in miniatura ... e se la emperatura sale troppo in fretta, anche la protezione termica integrata non riesce a salvare il regolatore ...

Per "abbattere" 42V e farli diventare 5, la soluzione piu efficente e' di usare un piccolo modulo switching (che ovviamente sia in grado di sopportare piu di 42V all'ingresso) ... se poi servono molto stabili e filtrati, lo switching si usa per abbassare la tensione ad 8.5 / 9V, ed un regolatore lineare a seguire per ricavare i 5V ... se 42V sono troppi per lo switching (cosa probabile, la maggior parte regge al massimo 36V in ingresso), si possono mettere dei diodi al silicio in serie sul positivo (tipo 1N4004 o simili, ogni diodo riduce circa 0.8V, leggermente di piu se l'assorbimento si avvicina al limite di 1A), soluzione forse non molto "da purista", ma che funziona egregiamente ... comunque mai direttamente il lineare e basta ...

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Grazie mille per la risposta rapidissima, mi ero dimenticato di dirvi che non avevo ancora collegato nessun carico al regolatore. Anch'io avevo pensato di sfruttare la caduta di tensione dei diodi avendolo già fatto in passato (2 diodi per una caduta di tensione di 1.4v; il carico massimo si aggirava attorno a 1A ma per brevi periodi e scaldavano già molto). Abbandono LM317. Sapete consigliarmi qualche altro regolatore di tensione? (vanno bene anche buck converter).
Specifiche ricercate:
Vin:42v-30v
Vout:5v
Corrente: circa 500mAh

Saluti Nicolò

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Su amazon ho trovato questi buck converter:https://www.amazon.it/KKmoon-4-5-24-Module-Converter-Efficienza/dp/B07B5VTY1T/ref=sr_1_64?ie=UTF8&qid=1535643677&sr=8-64&keywords=buck+converter
Dato che il voltaggio massimo in entrata deve essere minore di 24v, è fattibile collegarne in serie due così da avere un voltaggio effettivo di 42/2=21v oppure l'assenza di carico sul secondo convertitore limiterebbe la corrente in entrata sul primo?

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Personalmente, eviterei di collegare "in serie" gli ingressi di due convertitori, se non fossero bilanciati in qualche modo ... piuttosto se trovi uno di questi o simili, e ci metti sull'ingresso una decina di 1N4004 o altri diodi simili da 1A in serie, dovresti essere a posto ...

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Grazie mille del consiglio vedrò cosa posso fare

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domanda stupida
una volta consigliavano, per casi come questo, di mettere un pre-regolatore 317 "flottante"
non si fa più?

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comunque se cerchi uno switching con LM2596HV regge fino a 60V

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nico333:
Su amazon ho trovato questi buck converter:https://www.amazon.it/KKmoon-4-5-24-Module-Converter-Efficienza/dp/B07B5VTY1T/ref=sr_1_64?ie=UTF8&qid=1535643677&sr=8-64&keywords=buck+converter
Dato che il voltaggio massimo in entrata deve essere minore di 24v, è fattibile collegarne in serie due così da avere un voltaggio effettivo di 42/2=21v oppure l'assenza di carico sul secondo convertitore limiterebbe la corrente in entrata sul primo?

NO. assolutamente no

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Oggi mi sono arrivati i diodi e i convertitori buck. Ho già provato funziona tutto alla perfezione! Grazie a tutti per i vostri consigli