Benötige ich einen Kühlkörper für meinen Spannungsregler?

Ich verwende den L7805CV- Spannungsregler (TO-220), um 5 V von einem Li-Po-Akku mit 7,4 V und 2200 mAh zu erhalten. Nach einer Weile wird der Spannungsregler jedoch sehr heiß.

Strommessung zeigte 200 mA.

P = I * V = 0,2 * (7,4-5) = 0,428 W.

Aus Datenblatt:

Thermischer Widerstand:

Junction-Case = 5 °C/W, Junction-Ambient = 50 °C/W, total 55 °C/W.

In diesem Fall beträgt der Temperaturanstieg 0,428 * 55 = 23,55 ° C. Scheint mir niedrig, aber ich kann den Spannungsregler nicht länger als eine Sekunde berühren. Brauche ich einen Kühlkörper oder ist es nicht notwendig? Datenblatt weist darauf hin, dass es einen thermischen Überlastungsschutz gibt. Kann ich in diesem Fall berechnen, wie lange es dauert, bis der Spannungsregler abschaltet (falls dies passieren wird)?

Beachten Sie neben dem thermischen Überlastschutz, dass die Lebensdauer von Halbleitern sehr stark von der Temperatur abhängt.
Spehros Antwort scheint die wahrscheinlichen Probleme anzugehen, aber sehen Sie sich diese Frage für mögliche zusätzliche Ideen an.
@Tut Guter Rat.
Die Ausgabe Ihrer Verlustleistungsgleichung sollte 480 mW betragen, nicht 428 mW.

Antworten (3)

Das sollte in einem TO-220-Gehäuse ohne Kühlkörper bei moderater Umgebungstemperatur in Ordnung sein.

Sie müssen keine Verbindung zu Gehäuse zu Verbindung zu Umgebung hinzufügen, alles, was Sie brauchen, ist Verbindung zu Umgebung, die sie auf weniger als 48 ° C erwärmen sollte (unter der Annahme von 25 ° C Umgebung). Denken Sie daran, es ist der Temperaturanstieg , den Sie berechnen.

Zu heiß zum Anfassen sind um die 60°C, zumindest für meinen kalibrierten Finger. Wenn es zu heiß zum Anfassen wird, gibt es mehrere Möglichkeiten:

a) Ihre 200-mA-Messung ist nicht genau (vielleicht lässt das Messgerät die Spannung fallen)

b) Ihre 7,2-V-Messung ist nicht genau

c) Du hast sehr empfindliche Finger

d) Es ist wirklich heiß, wo Sie es testen (30-40°C)

Um Ihre Frage nach der maximalen Temperatur und der thermischen Abschaltung zu beantworten - das Datenblatt gibt einen abs. max. Sperrschichttemperatur von 150 °C, aber um vorsichtig zu sein, möchte ich nicht mehr als 100 °C sehen. Das würde eine maximale Umgebungstemperatur von 75°C bedeuten, was angemessen ist.

Die eigentliche thermische Abschaltung ist eine Art letzte Notlösung und tritt erst auf, wenn Sie die absolute maximale Sperrschichttemperatur deutlich überschritten haben, typischerweise um Tj = 170 ° C. Es ist sehr ungesund für den Chip, dies zu erfahren, aber es verhindert eine sofortige Zerstörung. Das entspräche einer Umgebungstemperatur von 145°C, was selbst für Südeuropa mächtig heiß erscheint.

"Wenn es zu heiß zum Anfassen wird, gibt es mehrere Möglichkeiten: ..." - Außerdem geht der Widerstand zwischen Übergang und Umgebung normalerweise davon aus, dass er frei in der Luft steht und Konvektion zulässt. Wenn Sie diese Annahme verletzen (z. B. Einpacken in Schaum), kann der Wärmewiderstand erheblich höher sein.

Am besten ist es, einen Kühlkörper für diesen Regler zu installieren. Das Letzte, was Sie wollen, ist, dass es zu heiß wird und abschaltet, wodurch Ihre Elektronik effektiv abgeschaltet wird. Wenn sich der Leistungspegel im Regler in dem von Ihnen beschriebenen Bereich befindet, könnte er sich in einen thermischen Oszillator verwandeln, bei dem er zu heiß wird, abschaltet und etwas abkühlt und dann wieder eingeschaltet wird, um den Zyklus neu zu starten. Dies kann sehr ärgerlich werden, wenn Sie versuchen, Ihre Elektronik für etwas Produktives zu verwenden.

Eine Alternative zur Kühlkörperidee ist der Kauf eines Schaltreglermoduls, das effizienter und kühler arbeitet. Es ist möglich, Module zu finden, deren Pinning dem 7805 ähnelt, den Sie jetzt verwenden.

Ein Kühlkörper (auch Kühlkörper [1]) ist ein passiver Wärmetauscher, der die von einem elektronischen oder mechanischen Gerät erzeugte Wärme auf ein flüssiges Medium, oft Luft oder ein flüssiges Kühlmittel, überträgt, wo sie vom Gerät weg abgeleitet wird. wodurch die Temperatur des Geräts auf optimalen Niveaus reguliert werden kann. In Computern werden Kühlkörper zur Kühlung von Zentraleinheiten oder Grafikprozessoren verwendet. Kühlkörper werden bei Hochleistungshalbleiterbauelementen wie Leistungstransistoren und optoelektronischen Bauelementen wie Lasern und Leuchtdioden (LEDs) verwendet, bei denen die Wärmeableitungsfähigkeit der Komponente selbst nicht ausreicht, um ihre Temperatur zu moderieren.

Ok, aber das beantwortet die Frage nicht wirklich.