LM317 - Hitung disipasi karena penurunan tegangan

Jika saya menggunakan regulator tegangan linier sebagai LM317:

Tegangan input = 24 V
Tegangan output = 5 V (jadi drop tegangan 19 V)
Beban rata-rata = 480 mA (beban puncak = 700 mA)

Dari lembar data, saya membaca bahwa suhu operasi maksimum = 125 ° C, persimpangan = 150 ° C

Bagaimana saya bisa menghitung jika komponen ini cocok secara termal, bukan regulator switching?

— Hangus
sumber

Bahkan jika "cocok secara termal" Anda masih menyia-nyiakan daya hampir empat kali lipat dari yang sebenarnya Anda gunakan. Saya akan menggunakan switcher kecuali Anda memiliki alasan besar untuk tidak melakukannya.

— Finbarr

@Finbarr "untuk kali lebih banyak kekuatan" tidak benar-benar relevan, itu adalah kekuatan Anda kehilangan yang penting. Jika OP memiliki beban 4,8mA, maka regulator linier bisa menjadi cara yang tepat untuk melakukannya.

— Dmitry Grigoryev

Jawaban:

Yang perlu Anda ketahui adalah resistansi termal Junction-to-Ambient. Ada tabel untuk itu di halaman 4 DATASHEET .

Ini memiliki nilai untuk masing-masing paket.

Jadi, Anda tahu penurunan tegangan Anda (19V), Anda tahu arus yang diperlukan (480-700mA). Dengan informasi ini, Anda sekarang dapat mengetahui kekuatan Anda hilang (P = IV) dan menggunakan nilai ini untuk melihat seberapa banyak IC Anda akan memanas.

Sebagai contoh, mari kita asumsikan Anda memiliki paket TO-263. Anda menghitung kekuatan Anda menjadi 3,68W. Anda melihat bahwa hambatan termal dari paket ini adalah 38 ° C / W, sehingga suhu akan naik sebesar 139,8 ° C. Sekarang, sementara Anda mungkin berpikir itu baik-baik saja, karena di bawah 150 ° C, Anda juga perlu menambahkan suhu lingkungan sekitar . Dengan asumsi ini adalah 25 ° C, ini akan memberi Anda total 164,8 ° C. Ini sekarang melebihi maksimum.

Ada faktor-faktor lain yang terlibat, seperti arus yang ditarik oleh perangkat itu sendiri, bukan hanya beban Anda, beberapa faktor lingkungan dll, tetapi ini adalah cara termudah untuk menghitung berapa suhu Anda. Anda dapat menggunakan metode ini untuk IC apa pun, tidak hanya LM317, dan Anda harus menemukan semua informasi di sini untuk Anda hitung sendiri.

Bacaan lebih lanjut

— MCG
sumber

Saya menghitung daya rata-rata di regulator sebagai 19V * 480mA sebagai 9.12W dengan kenaikan suhu (paket TO220) dari 214C.

— Peter Smith

@PeterSmith Saya sengaja melewatkan perhitungan yang tepat untuk OP sehingga mereka dapat mengerjakannya sendiri

— MCG

Anda mengasumsikan tidak ada pendingin. Dengan heat sink dan resistor seri untuk membuang sebagian daya, ia memiliki peluang. Sayangnya, perhitungan konveksi untuk heat sink jauh lebih rumit daripada analisis panas yang dilakukan. Ketika saya sedang bekerja, saya akan membiarkan ME melakukan analisis termal. Di rumah, dengan banyak pengalaman dengan coba-coba, saya tahu tentang seberapa besar heat sink perlu.

— Mattman944

@ Mattman944 Benar. Saya mengasumsikan tidak ada heat sink. Mengapa saya memasukkan heatsink ketika pertanyaannya tidak bertanya tentang itu? Inti dari jawaban ini adalah membuatnya sederhana dan memungkinkan OP untuk menghitungnya sendiri. Mereka akan menyadari bahwa mereka membutuhkan heatsink (sebenarnya lebih mudah untuk hanya menggunakan IC switching) kemudian mereka dapat mengajukan pertanyaan lain tentang heatsink

— MCG

1. Apa? Tidak TO3? :-) 2. Heatsink adalah bagian integral dari desain semacam itu - apakah itu yang ada di perangkat yang digunakan (keseluruhan kemasan logam dan / atau plastik) sendiri atau ditambah satu tambah.3. Sebuah resistor seri juga merupakan idf ide yang sangat bagus mereka bersikeras melakukan ini.

— Russell McMahon

Anda perlu tahu paketnya. Lalu hitung suhu naik. Perhitungan termal analog dengan perhitungan listrik, daya yang dihamburkan adalah analog dengan arus. Resistansi termal analog dengan resistansi listrik, suhu analog dengan voltase.

Perhitungan kasar menunjukkan bahwa Anda akan membutuhkan pendingin yang sangat baik untuk menjaga suhu case masuk akal. Beberapa bagian ini memiliki bantalan logam besar di bagian bawah yang dirancang untuk disolder ke bantalan tembaga besar di PWB.

Trik lain yang digunakan adalah memasang resistor secara seri dengan daya input untuk membuang sebagian daya.

— Mattman944
sumber