¿Calculando la pérdida de potencia en el regulador de potencia de conmutación?

Usted tiene razón en que un conmutador tiene mucho más sentido para su aplicación (12V in, 5V 1.5A out) que un regulador lineal. Un lineal desperdiciaría 7V * 1.5A = 10.5W en calor, lo que sería un desafío eliminar. Para reguladores lineales, corriente de entrada = corriente de salida + corriente de operación. Para conmutadores de alimentación de entrada = potencia de salida / eficiencia.

No he buscado la parte de TI que mencionas (podría haberlo hecho si hubieras proporcionado un enlace). Hay dos clases amplias de reguladores de conmutación, los que tienen conmutadores internos y los que controlan los conmutadores externos. Si este regulador es el segundo tipo, la disipación de la pieza no será un problema, ya que no maneja la energía directamente.

Si se trata de una solución totalmente integrada, entonces hay que ver la disipación. Puede calcular esta disipación de la potencia de salida y la eficiencia. La salida será 5V * 1.5A = 7.5W. Si el conmutador es 80% eficiente, por ejemplo, entonces la potencia de entrada total será 7.5W / 0.8 = 9.4W. La diferencia entre la potencia de salida y la potencia de entrada es la potencia de calefacción, que en este caso es de 1.9W. Eso es mucho mejor que lo que haría un regulador lineal, pero aún es suficiente calor para requerir un poco de reflexión y planificación.

80% era solo un número que escogí como ejemplo. Debe mirar la hoja de datos con cuidado y tener una buena idea de qué eficiencia es probable que esté en su punto de operación. Los buenos chips de conmutador tienen muchos gráficos y otra información sobre esto.

Una vez que sepa cuántos vatios calentarán el chip, observe su especificación térmica para ver cuál es la caída de temperatura desde la matriz hasta la caja. La hoja de datos debe darle un valor de degC por vatio. Multiplique eso por la disipación de Watts, y eso es lo más caliente que estará el dado que el exterior del caso. A veces te dicen la resistencia térmica del molde al aire ambiente. Este suele ser el caso cuando la parte no está diseñada para usarse con un disipador de calor. De cualquier manera, encontrarás cuántos grados C más caliente estará el dado que cualquier cosa que puedas enfriar o tratar.

Ahora observa la temperatura máxima del troquel, luego resta el valor de caída de temperatura anterior. Si no está al menos un poco por encima de la temperatura ambiente del peor de los casos, entonces tiene un problema. Si es así, se ensucia. O necesita un disipador de calor, aire forzado o una pieza diferente. Los conmutadores de mayor potencia generalmente están diseñados para elementos de conmutación externos porque los transistores de potencia vienen en casos destinados a ser hundidos por el calor. Los chips de cambio generalmente no lo hacen.

No quiero seguir especulando, así que regrese con los números sobre su situación particular, y podemos continuar desde allí.

La hoja de datos tiene un gráfico de eficiencia frente a la corriente de salida en la primera página. Para una corriente máxima de 1.5 A, parece aproximadamente 91% eficiente. Si suministra 7.5 W con una eficiencia del 91%, estaría desperdiciando 0.7 W de sí mismo.

Un regulador lineal que caiga 12 V a 5 V a 1.5 A desperdiciaría 10.5 W mientras suministra 7.5 W , lo que lo hace 42% eficiente.

Obviamente, el conmutador es más eficiente y menos desperdicio. Sin embargo, también tienden a ser más caros y más difíciles de usar sin problemas.