selección LDO basada en la disipación de potencia

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¿Quizás podría ayudarme a confirmar mi discusión térmica sobre la elección del LDO apropiado?

MIC5225 , un LDO garantizado actual de 16Vin y 150mA. Por lo tanto, en cuanto a los parámetros, supongo que podría usar este paquete SOT23-5 y ejecutarlo desde fi 14Vin hasta 3,3Vout y 100mA salida.

Revisé algunas preguntas / respuestas relevantes sobre los temas de 'disipación de potencia LDO':

(no puede proporcionar enlaces, ya que no hay suficientes representantes)

  • "Selección de LDO en el punto de vista térmico"
  • "SOT-223 Thermal Pad and Vias" (muchas referencias también)

Según un modelo de potenciómetro [ enlace , la potencia disipada es equivalente a la Diferencia de tensión de entrada y salida y corriente de salida. Entonces

(14Vin - 3.3Vout) * 100mAout = 1.1W. (sospechoso)

Según mis lecturas, SOT23-5 (con 235C / W de resistencia térmica térmica) no puede manejarlo con tal voltaje de entrada.

(125C - 25C) / 235 [C / W] = 0.426 W (Entonces, cuando el ambiente es de 25C, el paquete podría disipar 426mW) sin flujo de aire

Concluyo que es falso esperar que el regulador funcione hasta 16Vin y 3V3, 150mA, aunque se anuncie como tal (tampoco se pudo encontrar ningún otro paquete para esto). ¿Por qué publicidad falsa xD?

Luego elegí LD1117S33TR con SOT-223 que debería administrar 1.1W con un poco de disipador de calor. El espacio también es bastante escaso. La resistencia térmica del paquete es ~ 110C / W. Así que tal vez solo el paquete podría disiparse:

(125C-25C) / 110 [C / W] = 0.91W

y con algo de calor en la PCB y el flujo de aire, ¿debería estar bien? Me pregunto si esta línea de pensamiento es correcta.

    
pregunta crypton

3 respuestas

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Tu razonamiento está bien, y los cálculos son correctos. Tienes toda la razón. Y 1.1W puede ser disipado por un paquete SOT-223, siempre que tenga suficiente área de cobre debajo del paquete. Hay algunos recursos en Internet que ofrecen sugerencias sobre el área de cobre mínima que necesita para una potencia determinada con este paquete:

Lo único que necesita aclaración es que no es publicidad falsa . MIC5225 puede manejar entrada de 16V. También puede manejar 150mA. La cosa es: no puede tener ambos al mismo tiempo con este paquete, de hecho. O lo usa con un alto voltaje de entrada pero baja corriente (algunas aplicaciones solo necesitan unas pocas decenas de mA) o, si necesita una mayor corriente, necesita tener un menor voltaje de entrada.

Sin embargo, ten en cuenta que probablemente puedas tener ambas condiciones verdaderas por un tiempo muy breve.

Un truco que puede usar con reguladores lineales en tal situación es usar un resistor de alto poder y bajo valor en serie con la entrada. Esta resistencia disipará la mayor parte del calor cuando aumente la corriente. Solo tiene que calcular su valor para que la caída de voltaje en esta resistencia, cuando la corriente esté en su valor máximo, sea menor que la diferencia entre el voltaje de entrada y el voltaje mínimo requerido en la entrada del regulador (use la ley de ohm). El único inconveniente sería una regulación de la carga ligeramente peor.

    
respondido por el dim
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Ese cálculo * (14Vin - 3.3Vout) * 100mAout = 1.1W. * es correcto, nada sospechoso al respecto.

Eso hace 1.1 W inmediatamente me dice que tienes que hacer algo para deshacerte del calor disipado. Para un LDO pequeño en un paquete SOT, 1.1 W es un poco demasiado. Está bien si proporciona refrigeración adecuada (área grande de cobre y / o disipador de calor, suficiente flujo de aire) pero está empujando el borde.

Si insiste en las LDO, puede usar 2 LDO en serie, de 14 V a 9 V y una segunda de 9 V a 3,3 V. Eso distribuye 1,1 W entre 2 dispositivos, pero el total sigue siendo de 1,1 W.

Una solución menos desperdiciada y más fría es optar por un regulador conmutado (un convertidor reductor). Tenga en cuenta que estos son un poco más complicados de usar que la mayoría de los LDO; siga estrictamente las directrices de la hoja de datos.

Una alternativa podría ser utilizar un módulo convertidor de buck ya hecho.

    
respondido por el Bimpelrekkie
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Es bastante común tener una parte con múltiples límites. Tienes que respetarlas todas.

En el caso de un regulador de voltaje, tiene un límite de voltaje, un límite de corriente y un límite de temperatura. Todos los diseñadores experimentados lo saben, por lo que saben qué buscar en la hoja de datos.

El límite de voltaje y el límite de corriente son simples de una sola línea, con pocas respuestas, pero pueden ir directamente a la parte superior de la hoja de datos.

Desafortunadamente, el límite de temperatura (que siempre está en el orden de la unión 150C) depende de su ambiente, de su disipador térmico, de su corriente y de su caída de voltaje, lo que requiere cierto trabajo y no se puede colocar en una sola línea. Tampoco es práctico resumirlo. El mejor resumen es en qué paquete se encuentra. Un TO-220 cambiará más potencia que un SO-8 antes de cocinar, pero solo si está en un disipador de calor. Un 'power pad' SO-8 con un disipador térmico superará a un TO-220 sin.

Ahora, si quiere señalar con el dedo la publicidad falsa, intente averiguar la polaridad y la temperatura de la capacitancia para las tapas de cerámica de alto valor K, ¡es divertido!

    
respondido por el Neil_UK

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