Intentando regular 24V desde 24-30V 3A de entrada

Estás parcialmente correcto con tus cálculos. La potencia de carga no tiene nada que ver con la disipación de potencia del LM338.

30V - 24V = 6V

6V \ $ \ times \ $ 3A = 18W

$$ P_D = \ frac {T_ {J \ Max} - T_A} {\ theta_ {JA}} $$ $$ T_ {J \ Max} = P_D \ times \ theta_ {JA} + T_A $$ $$ 18W \ times 22.9 ^ {\ circ} C / W + 20 ^ {\ circ} C = 412.2 ^ {\ circ} C $$

Suponiendo que la temperatura ambiente es \ $ 20 ^ {\ circ} \ $. El máximo para el paquete TO220 es \ $ 260 ^ {\ circ} C \ $ (al menos al que hago referencia). Tan apagado térmico.

Si disminuye el voltaje de entrada a 27V. Usted cumple con el diferencial mínimo de voltaje de entrada a salida. El LM338 no funcionará por debajo de 27V para proporcionar 24V.

Para minimizar las pérdidas y mantener las piezas más frescas, lo mejor es operar los reguladores lineales a la tensión de entrada mínima.

27V - 24V = 3V

3V \ $ \ times \ $ 3A = 9W

$$ 9W \ times 22.9 ^ {\ circ} C / W + 20 ^ {\ circ} C = 226.1 ^ {\ circ} $$

Debajo de \ $ 260 ^ {\ circ} C \ $, así que esto debería funcionar con un disipador térmico. Hará calor y desperdiciará energía, pero funcionará.

Hoja de datos de LM338

La verdadera pregunta es: ¿por qué diablos quieres alimentar DC regulados a un motor? ...

Si necesita ejecutarse a una velocidad constante, use un controlador de velocidad PWM con un sensor de velocidad.

Si se sobrecalentará y quemará a 30 V (pero no a 24 V), use un PWM para mantener el voltaje promedio en el motor a 24 V.

Lo más probable es que el motor funcione bien a 24 - 30VDC, y no necesita ninguna regulación.

El LM338 tiene un voltaje de deserción de 2-3V de todos modos, por lo que con 24V de entrada, solo obtendrás un máximo de 22V.

Estás utilizando completamente la resistencia térmica incorrecta. No conectará la parte superior de la caja a un disipador de calor. En su lugar, mire el número de la parte inferior de la caja (la pestaña de metal). Notarás una cantidad de 0.7 grados / W. Agregue otro 1 grado / W para obtener un buen disipador de calor, y obtendrá un aumento de temperatura de aproximadamente (1.7 x 18), o 30 grados por encima de la temperatura ambiente.

Esto plantea una pregunta que no has abordado: ¿exactamente qué tipo de disipador de calor estabas usando cuando encontraste "imposible mantener la calma"? Si usó un disipador de calor de PCB como

bueno, ahí está tu problema. Necesitas algo mucho más robusto. Ese disipador térmico en particular tiene una resistencia térmica de aproximadamente 24 grados / W bajo convección natural.

En su lugar, necesitas algo como que tiene 1 grado / W. Por supuesto, tiene 4 1/4 de ancho por 5 1/2 de largo, y le costará más de 20 dólares, pero eso es lo que se necesita. Por supuesto, puede ir con un disipador de calor más pequeño y obtener un aumento mayor, o puede montarle un ventilador para mejorar en gran medida el flujo de aire y la refrigeración.

Pero en realidad, 20 vatios en un TO220 no es gran cosa.