Verlustleistung des 5-V-Reglers

paar punkte:

Das Datenblatt besagt, dass ein Teil intern strombegrenzt und thermisch strombegrenzt ist, aber es werden keine Informationen zu den Grenzen gegeben. Im Allgemeinen geben sie den thermischen Auslösepunkt und die interne Stromgrenze unter bestimmten Bedingungen an.

Der von LDO angegebene maximale Strom hängt auch von der Strombelastbarkeit der Reihenelemente ab. Grundsätzlich müssen wir eine thermische Analyse durchführen.

Ungünstigste Verlustleistung = Vinmin Ioutmax – (Voutmax Ioutmax) – PQ (Ruheleistung). Wenn hier also die Differenz von Vinmin zu Voutmax die minimale Dropout-Spannung erreicht, können wir einen maximalen Strom haben, der die Tj des Gerätepakets nicht überschreitet.

Aus dem Datenblatt im Abschnitt Elektrische Eigenschaften beträgt Ilimit (Vout an GND angeschlossen) 300 mA.

aus Ruff-Berechnung, indem der Ruhestrom vernachlässigt wird (~ 4 mA aus dem Diagramm im Datenblatt ==> 4 * 9 = 36 mW), wobei DPAK mit thejaJ-A als 92 betrachtet wird

Vinmin = 9 V, Voutmax = 5,5 V (USB), TA = 25 (angenommen), Tj = 150 (aus Datenblatt), maximaler Strom kann = (150-25) / (92) * (9-5,5) = 0,388 A ergeben. Da wir nicht viele Informationen zur Strombegrenzung und zum thermischen Abschaltpunkt haben, enthält das Blockdiagramm auch keine Schaltung in Bezug auf die Strombegrenzung und die thermische Abschaltung. Sie können diese Dinge vom Anbieter bestätigen.

Es gibt sehr gute Anwendungshinweise von verschiedenen Anbietern zur thermischen Analyse. http://www.ti.com/lit/an/slva118/slva118.pdf

Ich habe gesehen, dass Leute manchmal mehr Strom von LDO nehmen als angegeben, es sei denn, es wird den thermischen Auslösepunkt nicht überschreiten, aber meistens handelt es sich hauptsächlich um transienten Strom.

Zuletzt,

Es besteht keine Chance, 500 mA von diesem Regler für Ihre Kombination aus Eingang (9 V) und Ausgang (5 V) zu erhalten.

Die schnelle Antwort lautet: Sie haben wahrscheinlich die Temperatur- / Leistungsgrenze für diesen Teil auf dieser Platine überschritten.

Die nicht so schnelle, aber genauere Antwort lautet:

Unter Verwendung der Zahlen aus dem Datenblatt, kombiniert mit einigen Wärmeleitfähigkeitszahlen für Ihre Leiterplatte, unter Berücksichtigung der Umgebungslufttemperatur und Belüftung, sollten Sie in der Lage sein, die Sperrschichttemperatur des Reglers zu berechnen (und dies, wenn Sie die maximale Temperatur überschreiten).

Das klingt einfach, ist es aber für die meisten Ingenieure nicht. Das Problem ist, dass Sie Ihren Luftstrom oder die Wärmeleitfähigkeit des Kupfers auf Ihrer Leiterplatte nicht wirklich kennen. Sie könnten einige Vermutungen anstellen und etwas nah herankommen, aber am Ende müssten Sie es einfach ausprobieren und sehen.

Oder Sie können Erfahrung und eine grobe Anleitung verwenden. Dies ist auch nicht sehr genau, aber es bringt Sie in die richtige Richtung. Meine Erfahrung sagt, dass 1 cm² nicht ausreicht, um 2 Watt abzuleiten. Ich würde mit mindestens 4 cm^2 gehen und 6 cm^2 wären viel besser. Aber selbst wenn Sie 6 cm^2 bekommen, bedeutet das nicht, dass Sie sicher sind. Wenn Sie mit hohen Umgebungstemperaturen arbeiten oder nicht viel Luftstrom haben oder sich andere heiße Komponenten in der Nähe befinden, haben Sie möglicherweise immer noch Probleme.

Die meisten professionellen EEs würden in dieser Situation so viel wie möglich rechnen, eine fundierte Vermutung anstellen und dann das Kupfer so groß wie möglich machen. Überprüfen Sie dann nach dem Bau der Prototypen das Design, indem Sie es bei maximaler Stromstärke und maximaler Umgebungstemperatur betreiben. Nur dann wäre ein EE davon überzeugt, dass alle Anforderungen erfüllt sind.

Wenn dies mein Design wäre, würde ich einen Schaltregler anstelle eines Linearreglers verwenden. Es wird kleiner sein und weniger Energie verschwenden. Aber es ist teurer und komplizierter.