5V Disipación de potencia del regulador

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Estoy usando un regulador de 5V (LP2950) de ON Semiconductor. Estoy usando esto para alimentación USB y estoy alimentando 9V desde un adaptador. USB requiere un máximo de 500mA ¿verdad? Por lo tanto, la disipación máxima de potencia en el regulador es (9V - 5V) * 500mA = 2W. Mi pregunta es si este regulador puede tomar tanta energía con 10x10 mm de cobre como disipador de calor en la PCB.

También estaba mirando otro regulador (LM2940S-5.0 / NOPB) de TI. Cual sería el mejor regulador para usar con la misma área de cobre de 10x10 mm que el disipador térmico. Recuerda que estoy usando esto para encender un puerto USB (no en el lado de la computadora porque proporciona 5V, 500mA)

    
pregunta David Norman

2 respuestas

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algunos puntos:

la hoja de datos dice que la parte tiene una corriente interna limitada y una corriente térmica limitada, pero no se proporciona información con respecto a los límites, generalmente brindarán el punto de disparo térmico y el límite de corriente interna en una condición particular.

la corriente máxima dada por LDO dependerá también de la capacidad de manejo de corriente de los elementos de la serie. Básicamente necesitamos hacer análisis térmico.

El peor caso de poder disipado a través de = Vinmin Ioutmax- (Voutmax Ioutmax) -PQ (Quiscent Power). Por lo tanto, aquí si la diferencia de Vinmin a Voutmax alcanza un voltaje mínimo de deserción, podemos tener una corriente máxima que no excederá la Tj del paquete del dispositivo.

de la hoja de datos, en la sección Característica eléctrica, Ilimit (Vout reducido a GND) es 300mA.

de Ruff calc, descuidando la corriente quiscent (~ 4mA del gráfico en la hoja de datos == > 4 * 9 = 36mW) considerando DPAK con thejaJ-A como 92

Vinmin=9V,Voutmax=5.5V(USB),TA=25(supuesto),Tj=150(delahojadedatos)lacorrientemáximapuededar=(150-25)/(92)*(9-5.5)=0.388A.Comonotenemosmuchainformaciónsobreellímitedecorrienteyelpuntodeapagadotérmico,tambiéneldiagramadebloquesnoproporcionaningúncircuitorelacionadoconellímitedecorriente,elapagadotérmico.Puedeconfirmarestascosasconelproveedor.

Haymuybuenasnotasdeaplicacióndediferentesproveedoresconrespectoalanálisistérmico. enlace

A veces he visto que la gente tomará más corriente de LDO que la nominal, a menos que no exceda el punto de disparo térmico, pero la mayoría de las veces es mayormente corriente transitoria.

Último,

no hay posibilidad de obtener 500 mA de este regulador para su combinación de entrada (9V), salida (5V).

    
respondido por el user19579
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La respuesta rápida es: probablemente esté sobre el límite de temperatura / potencia para esa parte, en esa PCB.

La respuesta no tan rápida pero más precisa es:

Al usar los números de la hoja de datos, combinados con algunos de conductividad térmica para su PCB, teniendo en cuenta la temperatura del aire ambiente y la ventilación, debería poder calcular la temperatura de unión del regulador (y esto, si está excediendo el máximo). temperatura).

Eso suena fácil, pero no es para la mayoría de los ingenieros. El problema es que realmente no conoce el flujo de aire o la conductividad térmica del cobre en su PCB. Podrías hacer algunas conjeturas y acercarte un poco, pero al final tendrías que intentarlo y ver.

O bien, puede utilizar la experiencia y una guía en bruto. Esto tampoco es muy exacto, pero te pone en el estadio correcto. Mi experiencia dice que 1 cm ^ 2 no es suficiente para disipar 2 vatios. Iría con al menos 4 cm ^ 2 y 6 cm ^ 2 sería mucho mejor. Pero incluso si obtienes 6 cm ^ 2, eso no significa que estés a salvo. Si está ejecutando con altas temperaturas ambientales o no tiene mucho flujo de aire, o si hay otros componentes calientes cerca, es posible que todavía tenga problemas.

La mayoría de los EE profesionales en esta situación harían la mayor cantidad de cálculos posibles, hacer una suposición educada y luego hacer que el cobre sea lo más grande posible. Luego, después de construir los prototipos, verifique el diseño ejecutándolo a la corriente máxima, a la temperatura ambiente máxima. Solo entonces EE estaría satisfecho de que se hayan cumplido todos los requisitos.

Si este fuera mi diseño, usaría un regulador de conmutación en lugar de un regulador lineal. Será más pequeño, y desperdiciará menos energía. Pero es más caro y más complicado.

    
respondido por el user3624

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