Estoy usando un LM338 que quiero suministrar al menos 3A a 20V, con Vin a 35V.
Hice mis cálculos y me di cuenta de que necesitaría un disipador de calor muy costoso (para mi presupuesto), así que estoy buscando una solución más económica, como conectar un ventilador a uno más barato.
¿Pero cuánto (en números) afecta un ventilador a una cierta disipación del disipador de calor? ¿Cómo puedo calcular esta mejora a partir de las hojas de datos?
Usted está disipando al menos 45W en su regulador, lo cual es mucho.
Suponga que tiene el paquete TO-3 (el TO-220 simplemente no funcionará a 25C ambiental sin importar qué disipador de calor utilice) con una temperatura de matriz teórica de 125C . Cálculo de la resistencia térmica permitida a 25C ambient:
\ begin {align} \ Theta_ {JA} = \ frac {125-25} {45} = 2.22 \ frac {C} {W} \ end {align}
Sin embargo, la versión del paquete TO-3 tiene una resistencia 1C/W desde el troquel hasta la caja, por lo que solo obtiene 1.22C/W para el disipador de calor. Los fabricantes de disipadores de calor generalmente le darán un valor específico de lo que la resistencia térmica al ambiente es para la fuerza y la convección natural.
Por ejemplo, este disipador de calor especifica 0.9C/W a 250 LFM (pies lineales por minuto), lo cual es adecuado para esta aplicación. También hay una gráfica de lo que es la resistencia térmica frente a la velocidad del flujo de aire, y parece que aproximadamente 125-150 LFM es la velocidad de flujo mínima que puede tener para mantener la temperatura del dispositivo por debajo de 125 ° C.
Sin embargo, esto está ejecutando el dispositivo en su límite, y es completamente impráctico. Incluso con la resistencia térmica 0.9C/W especificada, obtendrá un aumento de 85.5C por encima de la temperatura ambiente, lo que significa que la temperatura de la unión es 110.5C . Eso es demasiado estresante para el dispositivo.
Tomaría las sugerencias de los comentarios y usaría un regulador de dólar en lugar de uno lineal.
Como nota al margen, no estoy seguro de por qué se está quejando del costo del disipador de calor. El paquete TO-3 LM338 tiene un precio unitario de aproximadamente $ 50, mientras que podría encontrar un disipador de calor con una resistencia térmica de 0.5C/W @ 250 LFM por un precio unitario de aproximadamente $ 20. Una solución de regulador de dólar es significativamente más barata, y si realmente necesita la estabilidad del regulador lineal, agregue un regulador lineal después del regulador de dólar. Ahora solo hay 10W disipados en el regulador lineal, por lo que puede salirse con la llave sin disipador de calor y simplemente usar un ventilador, o simplemente tener un disipador de calor sin ventilador.
Para calcular realmente estos valores está fuera del alcance de esta respuesta ... no hace falta decir que, para cualquier geometría compleja, necesitará usar el software CFD.
Necesitas masa térmica, no un costoso disipador de calor. Necesita una superficie plana, preferiblemente pulida, que conduzca el calor. El cobre y el aluminio funcionan mejor, pero si es lo suficientemente grande, puedes usar acero. Si realmente quieres ser ahorrativo, ve a tu tienda local de artículos de segunda mano y encuentra objetos metálicos grandes y baratos para eliminar el calor de tu regulador. Si no es un dispositivo portátil, puede conectarlo a algo que pueda actuar como un disipador de calor.
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