Максимальный входной ток линейного регулятора напряжения

Я пытаюсь понять, почему максимальный номинальный входной ток не указан в качестве параметра линейных регуляторов напряжения. Например, LM1117 нигде в техническом описании не указывает максимальный входной ток. Максимальное входное напряжение указано, но не входной ток. Сначала я подумал, что это может быть просто конкретный регулятор, на который я смотрел; однако, если вы используете Mouser, максимальный входной ток не является даже выбираемым параметром. Мне трудно представить, что входной ток не имеет значения, особенно когда часто указывается максимальный выходной ток.

Любое разъяснение, которое кто-либо может добавить к этому, было бы очень полезным.

Ответы (2)

За исключением тока смещения (покоя), потребляемого внутри линейного регулятора, входной ток и выходной ток линейного регулятора равны. Линейные стабилизаторы не являются преобразователями мощности — в них используется проходной транзистор, который действует как переменный резистор, который регулируется для поддержания фиксированного выходного напряжения или тока, независимо от того, что делает нагрузка.

Кроме того, линейные стабилизаторы принимают на вход постоянное напряжение — вы не снабжаете их регулируемым током, поэтому было бы необычно иметь спецификацию тока, который вы должны подавать на деталь, поскольку это не имеет значения.

Вместо этого вы должны убедиться, что максимальный выходной ток линейного регулятора меньше или равен тому, что вам нужно подать на вашу нагрузку. В случае регулятора 1117, такого как LM1117, это означает поддержание нагрузки на уровне или ниже 800 мА.

Кроме того (и это часто упускается из виду новичками), вам необходимо убедиться, что температура перехода линейного регулятора остается ниже максимального значения . В данном случае это означает 125°C. Работая при температуре окружающей среды 25°C, вы получите 100°C широты. Тепловая информация в техническом паспорте указывает сопротивление перехода к окружающей среде 23,8 °C/Вт для корпуса TO-220 (при условиях, указанных в техническом паспорте), что означает, что регулятор может рассеивать только 100 / 23,8 = 4,2 Вт власть.

Что означает эта спецификация? Это означает, что регулятор может выдержать ограниченное падение напряжения (поскольку мощность, рассеиваемая линейным регулятором, равна падению напряжения на регуляторе, умноженному на ток, проходящий через него).

Если вы работаете с максимальной нагрузкой 800 мА, указанной для детали, 4,2 Вт / 800 мА = максимальное падение напряжения 5,25 В. Таким образом, несмотря на то, что устройство рассчитано на максимальное входное напряжение 20 В, вы не можете понизить 20 В, скажем, до 3,3 В при нагрузке 800 мА, не превысив тепловые характеристики устройства (но вы можете понизить 20 В до 15 В, не превышая эту спецификацию ) .

Эти расчеты могут показаться странными, потому что они выполняются в обратном порядке. Как правило, вы начинаете с расчета требований к падению напряжения и току, а затем выбираете регулятор на основе этой спецификации.

Например, если вы хотите отрегулировать источник 12 В до 3,3 В для питания системы, потребляющей 150 мА тока, вы должны рассчитать падение 12 В - 3,3 В = 8,7 В. 150 мА * 8,7 В = 1,3 Вт, что соответствует спецификации для этого регулятора, поэтому он будет работать. Обратите внимание, однако, что при выборе линейного регулятора следует учитывать множество других характеристик, и 1117 — плохой выбор для многих приложений (однако он довольно дешевый!)

спасибо за ваш очень подробный ответ. Это, вероятно, очень простой дополнительный вопрос, но я никогда не думал об этом раньше, пока вы не ответите. Если источник питания рассчитан на 12 В 10 А, указанный ток - это просто максимальный ток, а не производимый ток, который определяется нагрузкой на источник питания?
Правильный! Блок питания не может гарантировать одновременную выработку 12 В и 10 А одновременно. Это сработает только в том случае, если он подключен к эквивалентной нагрузке 1,2 Ом.

Максимальный входной ток будет определяться рассеиваемой мощностью устройства.

Обратите внимание, что входной ток фактически будет таким же, как выходной ток, с небольшим количеством, используемым внутри для работы устройства.

Обычно указывается максимальный ВЫХОДНОЙ ток, но он всегда зависит от некоторого перепада напряжения (от VIN до VOUT).

Все дело в температуре устройства (т.е. рассеиваемой мощности). Мощность, рассеиваемая устройством, равна просто P=(Vin-Vout)*Iout. Ваша задача состоит в том, чтобы убедиться, что вы не пытаетесь рассеивать слишком много энергии (тепла). Если ваш Vin to Vout очень большой, вы не сможете пропустить столько тока. Если он очень маленький, вы можете пропустить больше тока. Вы можете увеличить допустимую мощность за счет теплоотвода.

Так что да, для такого простого устройства есть немало вещей, которые вы должны учитывать. Но это довольно просто, как только это объяснено.