Подобрать радиатор для стабилизатора напряжения

я должен рассеяться 2 Вт от регулятора напряжения. Это 7805 в корпусе ТО-220. Даташит здесь.

Это первый раз, когда мне приходится выбирать их, поэтому я хотел бы получить обзор следующего решения, потому что я боюсь что-то упустить, поскольку это звучит очень сложно для меня. Итак, я изложу вам здесь все свои рассуждения.

р т час Дж С 5 C°/Wдля пакета ТО-220 и р т час Дж А есть 50 C°/W(таблица 3, стр. 7). Так как мне нужно будет отводить тепло у 2Wменя будет без радиатора 100°на чипе. Комната вокруг 21°. Т о п поэтому 0° to 125°, чтобы быть в безопасности, мне определенно нужен радиатор. В этом случае он просто будет работать на 31°основе этой формулы М а Икс а м б я а н т + р т час Дж С × Вт г я с с я п а т е г или21 + 50 * 2

Но теперь я заблокирован. Для примера возьму этот радиатор . Он оценивается как 40 K/W. Я предполагаю, что K - это градусы Кельвина. В таком случае означает ли это, что он оценивается как 233°C/W? Я нашел эту формулу:

М а Икс Дж ты н с т я о н Т е м п >= М а Икс А м б я е н т Т е м п + ( Вт Д я с с я п а т е г × ( р т час Дж С С ° / Вт + р т час ЧАС е а т С я н к С ° / Вт ) )

Что дает мне:

21 + ( 2,5 × ( 5 + 233 ) знак равно 595 ° С

Итак, что-то не так, так как это будет означать, что соединение между чипом и радиатором будет горячим на 600 ° ... Что я пропустил?

K для Кельвина, но это относительное изменение на ватт, так что это одно и то же. Но хороший вопрос, и, надеюсь, кто-то опубликует более формальное объяснение всего этого.
Как указывает ниже Воутер, не забудьте включить сопротивление между корпусом TO220 и радиатором. Вы также должны выполнять расчеты, используя максимальную температуру окружающей среды и максимальную рассеиваемую мощность (а не «около 21 градуса»).
Градус K = градус C - только со смещением нулевых точек. 40K/Вт = 40 C/Вт, поэтому при 2W = 2 x 40 = 80K = 80C повышается температура окружающей среды. Всегда устанавливайте окружающий воздух на максимально возможное реальное значение, которое вы испытаете, включая жаркий день без кондиционера и т. Д. Затем добавьте немного :-). Если на автомобильном брандмауэре = намного горячее. | Снизить до 10C/Вт не так уж и сложно. | ЛЮБОЙ обдув или сквозняк = большое улучшение.

Ответы (2)

Обратитесь к википедии

Единицами теплового сопротивления в системе СИ являются кельвины на ватт или эквивалентные градусы Цельсия на ватт (они одинаковы, поскольку интервалы Δ1 K = Δ1 °C).

K/W — это то же самое, что C/W, потому что они представляют собой разницу температур на ватт, а не абсолютную температуру.

Результат для вашего расчета с использованием радиатора 40K/W:
21 + ( 2,5 × ( 5 + 40 ) ) знак равно 112,5 ° С

Кажется, существует некоторое неправильное представление о значении рейтинга K/W и охлаждающей способности данного радиатора.
Когда вы сравниваете два радиатора, то чем ниже показатель K/W, тем лучше радиатор, более низкий показатель K/W означает, что он может рассеивать больше энергии при меньшем повышении температуры.

Например:
радиатор мощностью 40K/Вт повышает температуру на 40 градусов Цельсия (выше температуры окружающей среды) на каждый ватт. Более эффективным радиатором (с точки зрения охлаждающей способности) является модель с более низким рейтингом K/W, например, 20K/W, потому что температура будет увеличиваться только на 20 градусов Цельсия на каждый рассеиваемый ватт.

Хорошо, но я чего-то не понимаю. Если мне нужно рассеять 2 Вт при RthJC равном 5, значит ли это, что мне нужен радиатор мощностью не менее 5 К/Вт? Значит, 40K/W должны работать? (Значит ли 112,5 ° температура радиатора или то, что он может рассеять?)
@EmmanuelIstace Радиатор мощностью 40K/Вт увеличивает температуру на 40 градусов Цельсия на каждый ватт. Более эффективный радиатор, такой как, например, 20K/W, увеличивает температуру на 20 градусов Цельсия на каждый ватт. Радиатор 40К/Вт хуже, чем 5К/Вт
@EmmanuelIstace Я не могу ответить по экономике. У лучшего радиатора больше металла и/или больше ребер, производство которых должно быть дороже.

Вы можете решить проблему нагрева точно так же, как вы решаете задачу о токе через резистор. Ток эквивалентен теплу, сопротивление — тепловому сопротивлению, а напряжение — температуре.

У вас есть 2 Вт теплового тока через ряд тепловых резисторов: Rj-c (5K/Вт), добавьте 1K/Вт для несовершенного контакта между корпусом и радиатором и радиатор-воздух (40K/Вт). Итого 46К/Вт. При тепловом потоке 2 Вт это вызовет температурный градиент 98 К: место соединения будет на 98 К горячее окружающего воздуха.

Сложный вопрос в таких расчетах заключается в том, насколько низким может быть уровень окружающего воздуха. Допустим (максимум) 40С. Тогда (максимальная) температура перехода составляет 40 + 98 = 138°С.

(Fairchild) LM7805 указывает максимальную рабочую температуру 125 ° C среди «абсолютных максимумов». Обратите внимание, что в принципе абсолютные максимумы НЕ могут быть использованы для проектных расчетов, но на графиках позже есть кривые до 125°C, так что на ЭТОМ основании значение 125°C можно использовать.

125 < 138, так что при температуре окружающей среды 40С и 2А радиатора может не хватить. (Я говорю « может быть », потому что я использовал цифры для худшего случая. Но вы, как дизайнер, должны!)

Я предлагаю вам найти радиатор немного больше, ориентируйтесь на 20K/W. Это также сделает радиатор менее горячим (но все же слишком горячим для комфортного прикосновения! Посчитайте сами, насколько он будет горячим).

+1 за хорошее объяснение. Различие в том, что рейтинги для радиаторов представляют собой повышение температуры окружающей среды на ватт энергии, вложенной в него, всегда было нелогичным для меня, когда я впервые начал работать с ними.
Просто подумайте о фигуре как о сопротивлении. Чем выше C/W, тем выше будет падение «напряжения» для данного «тока».
Подобрать радиатор для стабилизатора напряжения
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v