Czy ten element wymaga radiatora?


14

Czy ten regulator napięcia LM7805 wymaga radiatora?

Będzie regulować napięcie 12 V do 5 V i będzie wykorzystywany do czujnika 5 V, który pobiera prąd 4 mA.

Odpowiedzi:


10

Rozpraszana moc wynosi (12V - 5V) * 0,004A + 12V * 0,006A (ten ostatni termin ma uwzględniać maksymalne zużycie wewnętrzne regulatora).

Łącznie wynosi 100 mW, co jest w zakresie bardzo konserwatywnego 600 mW, które można rozproszyć z TO-220 bez radiatora.

Możesz użyć LM78L05, jak sugerowali inni, który miałby podobne rozproszenie i nadal byłoby dobrze, jednak regulacja linii i obciążenia jest gorsza dla LM78L05, to nie jest ta sama kość. Wersja TO-252 LM78M05 to dobry kompromis.


2
Dobre dla ciebie, włączając w to zużycie części. Inni tego nie robią i tutaj jest to większy element.
Ross Millikan,

aby być nieco bardziej konserwatywnym, minimalna moc wyjściowa wynosi 4,8
V,

43

Nie, nie wymagałoby to radiatora.

Aby rozwiązać problem, najpierw musisz poznać moc rozpraszaną przez komponent. Aby to zrobić, jest to proste obliczenie P  =  IV . Zatem rozpraszana moc wynosiłaby 4 mA * (12 V - 5 V) = 0,028 W, co odpowiada 28 mW.

Następnym krokiem jest przyjrzenie się właściwościom termicznym elementu. wprowadź opis zdjęcia tutaj

Jak widać, maksymalna temperatura robocza wynosi 125 ° C.

Teraz spójrz na złącze termiczne powietrza. W przypadku pakietu TO-220 wynosi on 65 ° C / W. Korzystając z tego, bierzesz obliczoną wcześniej wartość mocy (0,028 W) i podłączasz ją do tego równania. W ten sposób otrzymujesz: 65 ° C / W * 0,028 W = 1,82 ° C, co oznacza, że ​​Twój 7805 nagrzeje się o około 2 ° C powyżej temperatury otoczenia. Jeśli założymy, że pracujesz w temperaturze 25 ° C, oznacza to, że twój komponent nagrzeje się do około 27 ° C, to dobrze mieści się w określonym zakresie temperatur, a zatem nie wymaga radiatora.

Wykonanie tych kroków pozwoli ci obliczyć podobne rzeczy w przyszłości.

DODANY

Jak zauważył Colin w swojej odpowiedzi, 78L05 może być dla ciebie tańszy i ma być stosowany w aplikacjach o niskim prądzie, ponieważ ma maksymalny prąd wyjściowy 100 mA, co jest nadal więcej niż potrzebujesz.

Korzystając z wcześniejszych obliczeń, możemy spojrzeć na dowolny arkusz danych komponentu. Używam TEGO i możemy znaleźć właściwości termiczne.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Pakiet TO-92 jest pakietem „Z”, który ma złącze do odporności termicznej powietrza na 230 ° C / W. Możemy teraz użyć tej wartości w poprzednim równaniu: 230 ° C / W * 0,028 W = 6,44 ° C, co znowu jest więcej niż w porządku, abyś mógł z niej korzystać bez obaw.

EDYTOWAĆ:

Zapomniałem o włączeniu prądu samego 7805 IC. Zostało to jednak wspomniane w odpowiedzi Spehro Pefhany. Jeśli jednak pamiętasz o uwzględnieniu prądu używanego układu scalonego, ta metoda powinna umożliwić obliczenie mocy i rozpraszania ciepła w przyszłości.


1
0.028W which is equal to 29mWto mnie wkurza o wiele bardziej niż powinno ...
zakinster

HA! Dobrze zauważony! Uwierz mi, rozumiem, jak bardzo cię to wkurza! Naprawię to teraz, dzięki za wykrycie tego. Musiał to być poślizg palca, ponieważ wykorzystałem 28mW we wszystkich obliczeniach.
MCG,

1
Chociaż twój wniosek może być poprawny, twoja analiza zaczyna się błędnie, ponieważ nie bierzesz pod uwagę prądu samego 7805, który waha się do około dwukrotności zamierzonego obciążenia. Rzeczywista moc będzie około dwa do trzech razy większa niż zakładałeś.
Chris Stratton,

2
Lubię tego rodzaju odpowiedzi. Nauczenie, jak łowić ryby, a nie tylko dawanie ryb!
Alexander - Przywróć Monikę

@ChrisStratton Zredagowałem odpowiedź, wspominając o braku tego fragmentu informacji i odnosząc się do odpowiedzi Spehro. Ponieważ pierwotnie tęskniłem, nie chciałem go „ukraść” z jego odpowiedzi.
MCG,

8

Rozproszona moc wyniesie 7 (V) * 0,004 (A) = 0,028 W. Nie powinieneś potrzebować do tego radiatora.

Może się okazać, że 78l05 jest tańszy, to jest wersja regulatora w pakiecie TO92, jest przystosowana do mniejszego prądu i może rozpraszać mniej mocy, ale nadal byłaby wystarczająca do tego.

edytuj Jak zauważył Chris Stratton, zaniedbałem moc rozpraszaną przez sam regulator, która wynosiłaby 12 (V) * 0,006 (A) = 0,072 W, co daje całkowite rozproszenie 100 mW. Nadal powinno być w porządku bez radiatora.


2
Twoja analiza jest błędna, ponieważ zaniedbujesz własne zużycie regulatora
Chris Stratton,

@Chris Dzięki za komentarz, masz absolutną rację. Poprawię to rano.
Colin

3

Straty mocy tego regulatora są bezpośrednio związane z spadającym napięciem i prądem pobieranym przez obwód.
Przy 4mA, upuszczenie 12-5 = 7V, wyniósłoby 4mA * 7V = 28 mW.

NA-220, opakowanie ma odporność termiczną powietrza (radiator, do otoczenia), około 70 ° C / W. Oznacza to, że urządzenie nagrzeje się o około 2 stopnie C powyżej temperatury otoczenia.

Radiator nie jest wymagany.


W przypadku 7805 należy wziąć pod uwagę, że zużycie własne regulatora jest wyższe niż obciążenie celowe.
Chris Stratton,

2

Zasilanie = 12V * (4mA + 8mA maks. {Iq (reg)} = 144 mW.

Obciążenie = 48 mW. ,

Regulator = 144-48 = 96 mW * 65'C / W = wzrost złącza 6,5'C powyżej temp. Płyty

Wniosek Wzrost <40 ° C izolowanego złącza powyżej temp. Otoczenia płyty jest w porządku, jeśli płyta jest <40 ° C, w przeciwnym razie obniżenie dopuszczalnego wzrostu.
Jeśli obciążenie jest znacznie większe, ponownie oblicz wzniesienie złącza i rozważ konstrukcję radiatora.

"chłodny". 🕶


1

Regulacja od 12 V do 5 V oznacza spadek napięcia o 7 V w regulatorze. Przy 4 mA całkowite rozproszenie mocy w regulatorze wynosi 0,028 W.

Jest to dość niski poziom, a 7805 poradzi sobie bez radiatora


1
Twoja analiza jest błędna, ponieważ zaniedbujesz własne zużycie regulatora, które jest większe niż obciążenie
Chris Stratton,
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.