LM317 Disipador de calor, ¿qué tan grande?

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Gracias a la ayuda de algunos de los otros muchachos, tengo mi rectificador de CA a CC en funcionamiento y el resto de la fuente de alimentación.

Ahora, al probar la fuente de alimentación, mi transformador de 18 VCA se rectifica y se coloca en mi circuito a continuación

Y termino con una salida de 1.3-26V CC seleccionable a través del pot R2.

Ahora, mientras ejecuto este @ 12V con una tira de luz LED, corriendo unos 600mA, mi disipador de calor se calentó bastante. No lo suficientemente caliente como para provocar que la protección térmica en el LM317 se corte, pero lo suficientemente caliente como para hacerme pensar.

Potencia disipada = (Vin - Vout) * Il = (26 - 12) * 0.6 = 8.4W

Mi disipador de calor tiene una clasificación de 11 C / W y pegué el LM317 (TO-220).

Max C / W es = (MaxRunningTemp - ambientTemp) / power = (60-25) /8.4 = 4.2 C / W

Eso suena bien, nunca antes hice ningún cálculo de disipador de calor. Así que necesitaría un disipador de calor clasificado en < 4.2 C / W

¿No me vería a mí mismo ejecutando esto a más de 500 mA, pero si este circuito funcionara a 5 V cambiaría mucho? La potencia disipada sería 42W si 5V @ 500mA. ¿Qué puedo hacer para evitar la necesidad de un ENORME disipador de calor? ¿Son correctos mis cálculos anteriores?

    
pregunta Ashley Hughes

2 respuestas

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Definir:

  • Tmax = la temperatura más alta deseada de la caja (o disipador de calor).
    Imax = corriente máxima para este diseño.
    Tamb = temperatura del aire ambiente
    Vin = Voltaje de la fuente de alimentación
    Vout = Tensión fuera del regulador. Tj = temperatura de unión Rjc - unión de resistencia térmica a caja. Rca = Resistencia térmica del disipador. Preg = Disipador de potencia del regulador.

Disipador de calor mínimo requerido = (Tmax-Tamb) / (Vin-Vout) / Imax C / W

Temperatura de unión = (Vin-Vout) x Imax x (Rjc + Rca) + Tamb

Preg = (Vin - Vout) x Imax.

Agregue una resistencia en serie para reducir la disipación del regulador:

  • Vinreg = voltaje de entrada del regulador.
    R = Resistencia de resistencia. Pr = disipación de potencia del resistor. Vdo = regulador de la caída de la caída

R < = (Vin - Vo_max_with_resistor - Vdo) x Imax.

Pr = Imax ^ 2 x R  Vinreg = Vin - (Imax x R)  Pvreg = (Vin - Vinreg) x Imax. 

 E&O

Más anón si es necesario.

Sus cálculos son esencialmente correctos (excepto como señala Mark, sus cifras de 42W, esto parece ser un error mental, multiplíquelo por 0.5, no divida por 0.5).

No olvide que hay un 5 C / W Rjc interno para permitir.

Para el caso límite, suponga que la unión máxima permitida es 125C y que la limitación térmica interna se producirá en ese punto.

Para reducir la disipación de potencia en IC para Vout bajo, use una resistencia en serie.

R < = (Vin - Vo_max_with_resistor - 2) x Imax.

por ejemplo, para Vout max con una resistencia dada de, por ejemplo, 8V y con 26V dentro y sin I max con esta resistencia de 600 mA -

  • R < = (26-8-2) /0.6 < = 26.666 ohms. Di 27 ohmios

A 0.6A caerá 0.6 x 27 = + 16 V.
 Vin_reg = 26-16 = 10V.
 Esto le da al regulador 2V de altura.

hoja de datos de LM317 dice espacio libre a 600 mA, cálido ~ = 1.8V (fig. 3) por lo que es simplemente marginal.

La resistencia bajará V ^ 2 / R = (26-10) ^ 2/27 = 9.5 vatios.

El regulador bajará (10-5) x .6 = 3 vatios.

Es hora de que tengas una fuente de alimentación de conmutación :-).

Para el interés, en estas condiciones, el Rjc interno de 5 C / W bajará 3 x 5 = 15C.
 Para la unión JUST a 125C Tc = 125 - 15 = 110C.
 Sizzles con el dedo mojado.  Tca = (110-25) = 85C
 Disipador de calor necesario = 85/3 ~ = 25 C / W.

es decir, un modesto disipador de calor será suficiente si no te importa la temperatura del agua hirviendo en la caja y el disipador de calor.  La resistencia estará caliente :-).

    
respondido por el Russell McMahon
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Sus cálculos son en su mayoría correctos, pero 5V y 500mA son 10.5W, no 42W.

De todos modos, ha descubierto por qué las fuentes de alimentación de conmutación son tan populares. Un regulador de conmutación no quema la energía extra como calor. Un regulador de conmutación es un poco difícil de diseñar.

Los disipadores de calor se pueden mejorar mucho en efectividad con la adición de un ventilador. De hecho, podría apropiarse de un conjunto de disipador de calor / ventilador de una computadora vieja. (Los Pentium antiguos podrían disipar más de 70 vatios. enlace de Wikipedia hasta que los delecionistas lo obtengan.)

    
respondido por el markrages

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