Actualmente estoy considerando un diseño para un regulador lineal que usa cierta resistencia de entrada para ayudarlo a regular una corriente más alta de la que podría manejar por sí sola.
No es un plan sin esperanza. El aumento del área de superficie radiante reduce efectivamente la resistencia térmica general del sistema.
Dicho esto, no hay almuerzo gratis. Al eliminar parte de su exceso de voltaje en una resistencia adicional, solo se desplaza parte del calor generado a una parte diferente de la placa. Si la resistencia está cerca del regulador, calentará el aire al lado del regulador y, por lo tanto, es probable que no le brinde el beneficio que desea: la temperatura del dispositivo es una función de resistencia térmica , y la resistencia térmica es siempre relativa a la temperatura ambiente. El aumento de la temperatura ambiente afecta a su presupuesto térmico de la misma manera que lo hace el exceso de voltaje.
Otro gran inconveniente de su plan es que la resistencia creará una ondulación adicional modulada por la corriente para que el regulador lineal la elimine. Es decir, si la corriente de carga varía en ± 5 mA a una velocidad de 1 MHz, se pegan 100 & ohm; La resistencia en serie con el regulador creará 1 V adicional de ondulación pre-regulador. Peor aún, la efectividad del regulador lineal disminuye a medida que aumenta la frecuencia, de modo que su regulador puede dejar que gran parte de esta ondulación fluya directamente.
(Busque el gráfico de frecuencia de rechazo de ondulación en la hoja de datos de su regulador. Una hoja de 78L05 que tengo aquí dice que el RR ha bajado a ~ 20 dB a 1 MHz desde ~ 55 dB a 60 Hz. Una diferencia de 35 dB significa que está dejando 57 × más ondulación a través de!)
Usted puede evitar generar una onda modulada por la corriente al dejar caer el exceso de voltaje en una etapa de baja impedancia en lugar de una resistencia: varios diodos en serie, un transistor de paso adicional, un segundo regulador lineal, un convertidor de CC / CC, etc. La última opción es bastante común, en realidad: un convertidor DC-DC para obtener el voltaje en el rango correcto, seguido de un regulador lineal para reducir el hash emitido por el convertidor a niveles aceptables.
¿Alguien sabe de un mejor tratamiento de las características térmicas de las resistencias de chip?
Cualquier hoja de datos de buena resistencia debe incluir un gráfico de potencia frente a temperatura, como este:
Estoesparaunaresistencianominalde½W,quemuestraquedebeesperarunaumentode85°Cconrespectoalambienteensulímitenominal,oaproximadamente110°Cenairelibreatemperaturaambiente.Dentrodeunrecintorodeadodeaireatemperaturaambiente,elaireserámáscálido,porloquepuedehacerunasuposicióndeprimerordendequeestaresistencianuncadebefuncionaramásde125°C.
Unabuenahojadedatostambiéndebeincluirnúmerosderesistenciatérmica,expresadosengradosporvatio.Apartirdeellos,puedecalcularelefectodelenfriamientoenlatemperaturadelaresistencia,queluegoseretroalimentaenesagráficaparadecirlesiestáejecutandolaresistenciademasiadocaliente.
¿Quésignificarealmentelapotencianominaldelchip?
Essolounvalornominal,nounlímiteduro.Esporesoquesemuestracomounalíneadepuntosenelgráficoanterior,conelgráficoqueseextiendeporencimaypordebajodeese"límite". El gráfico dice que si puede hacer que la resistencia se enfríe de alguna manera, puede ejecutarla sobre la potencia nominal. Pero igualmente, si la resistencia está dentro de una caja caliente, debe rebajar .
¿Está soldado en una placa?
Eso ciertamente afecta a las cosas. Si usa trazas anchas y pesadas de cobre (por ejemplo, 100 mils de ancho en una tabla de cobre de 2 oz) obtendrá una cierta disipación de calor en las trazas, lo que podría permitirle ejecutar la resistencia un poco más caliente que de otra manera.
Un disipador de calor adecuado es una solución mejor que las trazas de cobre grueso.
Es casi seguro que su hoja de datos proporciona valores que no suponen un enfriamiento significativo del cobre cercano, a menos que se refiera específicamente al cobre. Algunas hojas de datos realmente le dan patrones de cobre recomendados y sus valores de resistencia térmica esperados.