LT3083 рассеивание тепла

Я просматривал даташит на регулятор LT3083 и в разделах типичных применений бросилось в глаза это:введите описание изображения здесь

Предоставленные входные/выходные характеристики могут легко привести к тому, что на втором стабилизаторе будет рассеиваться более 20 Вт. Я ищу примерные цифры требуемого радиатора (т. е. размер радиатора или, возможно, требования к активному охлаждению), чтобы этот пример работал с корпусом TO-220 (тепловое сопротивление переход-корпус 3C/W).

Ответы (3)

Если вы выдаете 2 А при 5 В с входом 15 В, это примерно 20 Вт. Так что тут без аргументов.

Если вы можете держать корпус точно при температуре окружающей среды (22°C), то вы ожидаете температуру перехода 82°C. Максимум указано 125c, хотя скажу, что запускать именно в этот момент я бы не хотел.

Теперь давайте установим максимальную температуру окружающей среды, при которой устройство не будет работать со сбоями, как 32c (~ 90f). Итак, теперь у нас минимальная температура перехода 92 градуса по Цельсию, а запас по мощности составляет 33 градуса по Цельсию. Это означает, что ваш радиатор должен будет рассеивать 20 Вт при температуре на 33 °C выше температуры окружающей среды, что дает максимальный коэффициент 1,65 °C/Вт (33 °C/20 Вт).

Теперь давайте посмотрим на некоторые радиаторы и посмотрим, сможем ли мы их получить.

Большой пассивный радиатор для монтажа на печатную плату (2,5 дюйма x 1 дюйм x 1,65 дюйма) не подойдет (2,6C/Вт): https://www.digikey.com/product-detail/en/aavid-thermal-division-of -boyd-corporation/530002B02500G/HS380-ND/1216384

Небольшой воздушный поток значительно увеличивает эффективность. Итак, если вы посмотрите на радиаторы, которые поставляются с недостаточным рейтингом принудительного воздушного потока. Вы найдете много разумных размеров, которые могут это сделать, например этот: https://www.digikey.com/product-detail/en/ohmite/RA-T2X-25E/RA-T2X-25E-ND/ 2416487 Его размеры всего 1 дюйм x 1 дюйм x 1,65 дюйма, а с принудительной подачей воздуха его температурный коэффициент составляет 1,5 °C/Вт.

Чтобы сделать это только с естественной конвекцией, вам понадобится такой огромный радиатор, как этот. На случай, если ссылка не работает, ее размеры 5 дюймов x 5 дюймов x 1,5 дюйма: https://www.digikey.com/product-detail/en/wakefield-vette/394-2AB/345-1176-ND/4864910

И помните, их едва хватает .

Это в значительной степени то, к чему я пришел в своем исследовании, хотя я был почти уверен, что что-то упустил, так как я взял схему прямо из таблицы данных. Думаю, добавление в микс какого-нибудь переключающего регулятора должно помочь. Спасибо за ответ.

На самом деле второй стабилизатор может рассеивать около 50 Вт, если входное напряжение 18 В, выходной ток 3 А и выходное напряжение близко к нулю. Максимальная температура перехода 125С. Таким образом, при тепловом сопротивлении переход-корпус 3 Кл/Вт вы превысите температуру перехода даже при бесконечном теплоотводе. Чтобы это работало вообще, входное напряжение должно быть ограничено или ограничение тока уменьшено.

Я не думал о таком низком выходном напряжении, но при входном напряжении 16 В и, скажем, на выходе 3,3 В / 2 А он все еще довольно жаркий с ~ 23 Вт тепла. Будет ли достаточно привязать его к процессорному кулеру? Хотя я начинаю думать, что здесь можно использовать какой-то пререгулятор переключения.
Купить их довольно дешево даже со светодиодными цифрами на Amazon.
Да, процессорного кулера должно быть достаточно.

Это не так просто.

Во-первых, вы не возлагаете всю тепловую нагрузку на линейный регулятор. Вы хотите уменьшить P D с помощью последовательного силового резистора на линии питания. Обратите внимание на резистор 0,33 Ом на выходе первого LT3033. См. стр. 16 таблицы данных, чтобы рассчитать его значение.

чтобы этот пример работал с корпусом TO-220 (тепловое сопротивление переход-корпус 3C/W).

Тепловой импеданс корпуса 3 °C/Вт используется для сравнения общих тепловых характеристик корпусов. Этой характеристикой часто злоупотребляют и неправильно используют в конструкции радиатора.

θ JC представляет путь с самым низким тепловым сопротивлением от соединения ИС до внешнего мира. В некоторых случаях он находится в верхней части упаковки. Чаще от стыка к термопрокладке.

Когда необходимо передать большую тепловую нагрузку, пакет Т-220 не является правильным пакетом, даже несмотря на то, что он имеет самый низкий θJC .

Корпуса для поверхностного монтажа обеспечивают необходимый отвод тепла за счет использования возможностей распределения тепла печатной платы, медных дорожек и плоскостей. Радиаторы для поверхностного монтажа, сквозные отверстия с покрытием и заполненные припоем переходные отверстия также могут рассеивать тепло, выделяемое силовыми устройствами
— техническое описание LT3033.

Тепловой импеданс, необходимый для соединения с окружающей средой, включает в себя весь тепловой путь, включая пайку, тепловые переходы, толщину меди (внутреннюю и внешнюю) и площадь меди. См. таблицы 3-5 для примеров θ JA

Вы не можете просто посмотреть на конвекционные характеристики радиатора и выбрать тот, который соответствует требуемым характеристикам теплопередачи.

Выбор радиатора должен включать тепловое сопротивление от соединения до точки крепления радиатора, чтобы быть эффективным.

Вы не можете смотреть на тепловую динамику системы, вы также должны понимать теплообмен между входом и выходом системы.

Основная цель медной плоскости - как можно быстрее распределить тепло, передающее тепло от места перехода к окружающей среде. Для использования конвекционного теплообмена площадь поперечного сечения меди равна толщине и ширине.

Хорошим источником информации по тепловому расчету печатных плат является руководство Texas Instruments Application Note 2020 Thermal Design By Insight, Not Hindsight.

Обычно рекомендуется использовать пассивное охлаждение, чтобы свести к минимуму сбои в работе. Вентилятор может быть добавлен для увеличения тепловых характеристик охлаждаемого устройства. Например, я буду использовать пассивный радиатор, который предотвратит перегорание светодиодов, а затем добавлю принудительную конвекцию для улучшения чувствительного к температуре лучистого потока.

Выбор радиатора выходит за рамки этого сайта. Это, безусловно, намного сложнее, чем площадь поверхности или характеристика одного радиатора из таблицы данных.

Например, в естественной конвекции принципы развития скоростного пограничного слоя на вертикальных пластинах в воздухе — это целая физическая дисциплина. Расстояние между ребрами очень важно, например: CW Leung, SD Probert, MJ Shilston, Теплообменник: оптимальное разделение вертикальных прямоугольных ребер, выступающих из вертикального прямоугольного основания, Appl. Энергия 19 (1985) 77-85.

Я бы рекомендовал HeatSinkCalculator.com для помощи в выборе радиатора. Они предлагают ограниченный бесплатный аккаунт.

Недорогой источник экструдированных радиаторов — heatsinkusa.com . Рассмотрите возможность использования ширины радиатора в качестве длины и выберите наименее дорогую длину в один дюйм. Например, я куплю радиатор шириной 12 дюймов длиной в один дюйм для полосы светодиодов длиной 12 дюймов.

теплопередача воздуха ~ 14 Вт / см² равна примерно 56 ° C на квадратный дюйм на ватт (двухсторонний), то есть 1 кв. дюйм / Вт площади теплоотвода. для обеспечения подъема проводника на 56°C для раковины, выходящей на открытый воздух, которая может быть шероховатой, трубчатой ​​или другой формы для улучшения плотности площади поверхности, которая будет применяться к эквивалентной площади шероховатой поверхности радиатора или плоской поверхности квасцов из гладких квасцов. . Печатная плата фактически является только односторонней, поскольку эпоксидная смола является изолятором, если только она не очень тонкая и имеет множество тепловых отверстий. так что 2 кв./Вт для меди на печатной плате - мое эмпирическое правило, но зависит от максимальной окружающей среды.
@TonyStewartolderthandirt Я не вижу, где ваш комментарий имеет какое-либо отношение к теме, даже если он был правильным. Дело в том, что не нужно рассеивать 20-30 ватт, когда используется последовательный силовой резистор, чтобы уменьшить тепловую нагрузку от регулятора. FR4 является хорошим проводником тепла по сравнению с воздухом. Излучательная способность поверхности не имеет ничего общего с конвекцией как с излучением, которое здесь вряд ли имеет значение. Независимо от того, является ли поверхность голой медью или паяльной маской, на конвекцию незначительное влияние. Очевидно, вы не читали примечание к приложению TI Thermal Design By Insight...
Вы не читаете меня так, как я хотел. Я не путал излучательную способность с конвекцией, просто сказал, что условия свободного воздуха по сравнению с (замкнутым или принудительным воздухом), и 45 Вт могут быть рассеяны при входе и выходе 18 В при 3 В при 3 А, поэтому 15 В * 3 А =? Почему вы скрываете свои ошибки?
Смешивая свои идеи с тем, что представлено, вы превратно интерпретируете свои мысли в критику, а не в то, что представлено регулируемым CC, за которым следует регулируемый CV без потери тепла R последовательно. Ваши инсинуации грубы и оскорбительны для моего уровня опыта. в сочетании с ошибками в предположениях. Я думаю, мы оба согласны с тем, что у конструкции есть недостатки, если вы не понимаете, что требуется тепловой радиатор. А вот дооснащение серии R под фиксированный low V high A, безусловно, правильно.
Я проектировал LDO в 1974 году. Какой ты маленький. Я думаю, вы никогда не видели резистор 5 Ом в моей симуляции Фалстада до вашего ответа.
Нет, я разработал свой с дискретами, затем в 1975 году сделал UART в SSI CMOS, прежде чем MOT выпустил его. Затем в 77 году отгружена заказная роботизированная SCADA-система с вихретоковым контролем для ядерных реакторов с дистанционным управлением, шагом, автоматическими макросами и дистанционным управлением ТВ, горловыми микрофонами по одному коаксиальному кабелю.
Конечно, резисторы могут выдерживать более высокие температуры, но лампы накаливания даже выше, когда они теплые, а также имеют отклик квази-CC при низком напряжении. Я освоил аналоговый дизайн 40 лет назад, учась у лучших.
Я ожидал, что вы разберетесь в теории систем управления, но, возможно, я переоценил ваш опыт.
ЭТО ОЧЕНЬ ВЕРНО, Для того, чтобы вытеснить тепло и выровнять падение напряжения на каждой микросхеме СС. Меня утомляют ваши лживые заявления и ошибки в расчетах, постоянные лжекритики. Последнее предупреждение! Салат - это ваше неумелое отсутствие опыта. Я же не с новичком разговариваю? Вы работали в IBM, разрабатывая порт Ethernet, но у вас был близорукий опыт. Вы хоть ЭЭ?
LT3083 рассеивание тепла
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v