¿Hay algún defecto de diseño en esta aplicación del regulador de voltaje?

No creo que haya necesariamente ningún problema con la unidad. Déjame jugar al abogado del diablo aquí.

La "carbonización" parece ser un poco de aire sucio que se mezcla con las corrientes de convección. El PCB no está descolorido de modo que se muestre en las fotos (tal vez se muestre en la parte inferior).

Si midió el voltaje sin carga aplicada (solo midiendo la salida del adaptador) obtendrá un voltaje mucho más alto que con la carga aplicada, de un adaptador no regulado, por lo tanto, es completamente plausible que su medición sea correcta, pero irrelevante. No dude en aclarar este punto si lo midió con la carga completa aplicada.

La disipación de potencia es mucho mayor que la que usaría en un diseño industrial altamente confiable. Apuntaría a casi la mitad de eso, pero soy bastante conservador, y anticipo una temperatura ambiente mucho más alta que la que existe probablemente en un aire confortable. - Oficina veterinaria condicionada (más como situaciones industriales infernales, como fábricas de acero y fábricas de plásticos sin aire acondicionado), por lo que no me parece demasiado escandalosa.

Tampoco veo ninguna indicación definitiva de que haya fallado el regulador.

En el otro lado de la moneda, el cálculo que utilizaron es sospechoso. El ambiente en la caja (suponiendo que esté cerrado y bastante pequeño) no será de 25 ° C. Puede ser de 40 ° C o 45 ° C porque se calentará con la disipación de potencia interna de 2.8W. Por lo tanto, la temperatura real del troquel, incluso con sus números , podría ser más como 125 ° C, que está avanzando lentamente en el máximo absoluto incluso con una temperatura ambiente agradable. Preferiría ver un disipador de calor pequeño como sugirió Nedd o simplemente usar un adaptador diferente que proporcione una entrada regulada de 12V.

Hay una comprobación muy simple que puede hacer para resolver el problema, al menos en lo que respecta al fallo en cuestión. Si tiene la unidad "defectuosa" (y suponiendo que no funciona) y conecta el adaptador y la entrada y salida del regulador con un multímetro configurado a una escala de 20 V, se introduce el pasador izquierdo a la pestaña, el pasador derecho al tap es salida - si la entrada es > 10V y la salida es ~ 8V, entonces el regulador está bien y es otra cosa, seguro. Si la salida no es de aproximadamente 8 V, el regulador u otra cosa fallaron (no es un resultado definitivo).

Edit: Bueno, a partir de sus comentarios a continuación, diría que el 90% está seguro de que el regulador ha fallado (aún podría ser otra cosa que lo esté bajando, pero el alto voltaje de la línea y el dudoso enfriamiento probablemente sea el culpable) . Incluso a 25 ° C, la unión se ejecutará cerca del máximo absoluto, y el aire dentro de la caja será más cálido, y 5 años es suficiente tiempo para que se manifieste un defecto tan latente. Si es el regulador, puede arreglarlo usted mismo por aproximadamente $ 1 en partes y ahorrar $ 600 (y agregar disipadores de calor pequeños para evitar que vuelva a suceder). Sugiero un tipo overmold que está aislado. Y / o simplemente reemplace ese adaptador con una salida regulada de 12 V (ahorrará un poco de energía si lo deja encendido continuamente). Ah, y tal vez debería facturar al fabricante por diagnosticar un diseño marginal.

Es posible que el adaptador de alimentación que se usa para alimentar el dispositivo no esté bien regulado (un simple transformador) y que la alimentación de la pared de CA esté en el lado alto. El circuito regulador en la placa podría diseñarse sin tener en cuenta un alto voltaje de línea.

Por lo general, es fácil agregar un disipador de calor en una parte de la pestaña de energía, como esto. Hay muchos diseños disponibles que se adaptan específicamente a ese tipo de componente (ver, por ejemplo, Digikey.com o Mouser.com). Solo asegúrese de no cortocircuitar ningún otro circuito en el ensamblaje.

Aquí hay una lista de Mouser de disipadores de calor para adaptarse a un componente T0-220: enlace

El regulador me parece normal. El área de PCB alrededor de la parte excesivamente cálida cambiará notablemente de color, 5 años es lo suficientemente largo para que esto suceda si el regulador se sobrecalentó. El "hollín" en la cubierta podría ser causado por la desgasificación; esto le sucede al plástico a cualquier temperatura.

No queda claro en tu publicación qué tipo de ayuda necesitas. Aunque las fotos son muy buenas.

Estoy de acuerdo con el punto de Oleg y Spehro sobre el color de PCB. Sin embargo, creo que el hollín en la cubierta es sospechoso. ¿Obtuvo la medición de voltaje del adaptador de corriente de 19.5 V bajo carga?

En cualquier caso, el voltaje de entrada no excede la especificación. Pero su cálculo de temperatura asume un entorno de 25 ° C, lo que puede ser incorrecto, especialmente dentro de la caja, y además, 106 ° C está demasiado cerca del límite superior, que normalmente es de 125 ° C. Barato, mal diseño, en mi opinión. La parte misma podría fallar; Otro posible problema es que se puede desarrollar una grieta en una de las uniones de soldadura debido a la repetición de los ciclos de temperatura.

No compre otra tabla por $ 600 aún si tiene un poco más de tiempo para gastar en esto. Revise las uniones de soldadura del regulador o simplemente descárselas y vea qué sucede.

Usted podría verificar los voltajes en los pines del regulador frente al plano de tierra; el que está conectado al adaptador debe estar entre 14 y 20 voltios, dependiendo de quién tiene razón, usted o el tipo de Canis Major, y uno de los otros pines, la salida, debe estar a 8 V en la placa de trabajo y posiblemente a 0 en el uno fallido Si ese es el caso, intente reemplazar el regulador.

Y sí, agrega un pequeño disipador de calor.

Las mediciones de voltaje resultarán diferentes si se utilizan voltímetros diferentes (RMS verdadero o promedios). El voltaje que sale de la verruga de la pared no será sinusoidal cuando se carga con un rectificador ordinario. De todos modos, pondría algunos disipadores de calor y ahorraría $ 590, -!