Регулятор напряжения с радиатором перегревается

Во-первых, извините, если я использую неправильные термины или указываю на то, что очевидно для большинства, это не моя профессия, это всего лишь хобби.

У меня есть входное напряжение 12 В 5 А, которое необходимо для водяного насоса. Я пытаюсь использовать тот же источник для управления Raspberry PI Zero W вместе с кучей датчиков. Для понижения напряжения до 5В я использую регулятор напряжения L78S05CV, который у меня завалялся. Он должен дать мне 2А, ​​но в настоящее время мне нужно всего около 0,27А.

Регулятор напряжения имеет радиатор с тепловым сопротивлением 29 °C/Вт, а регулятор имеет тепловое сопротивление от перехода к корпусу 5 °C/Вт (Rthj-a 50 °C/Вт). Регулятор рассеивает около 1,89 Вт ((12 - 5) * 0,27), что означает около 64 °C ((29 + 5) * 1,89). При температуре воздуха 25 °C она должна быть около 90 °C. Регулятор должен иметь рабочую температуру перехода до 150 °C. Тем не менее, я верю, что регулятор перегревается через некоторое время, я вижу падение напряжения примерно до 2,5 В.

Я пытаюсь понять математику здесь, чтобы увидеть, нужен ли мне еще один радиатор с лучшим тепловым сопротивлением или я должен просто посмотреть на другие альтернативы.

Я прочитал несколько других ответов на подобные темы, но, честно говоря, ответы немного не в моей лиге.

Резистор? Вы имеете в виду регулятор? Весь процесс рассеивания тепла зависит от радиатора, отводящего тепло, так что можно предположить , что локальная температура окружающей среды составляет 25 градусов по Цельсию. Если этого не происходит, то локальный эмбиент немного поднимается, потом чип немного поднимается (в ответ, как и следовало ожидать), затем локальный эмбиент поднимается еще немного, и у вас проблема.
Хороший улов, обработка.
Если вы не делаете что-то забавное, ваш выход составляет 5 вольт, поэтому мощность составляет (12-5)/0,27, что дает конечную температуру около 114.
Это действительно роль импульсного регулятора, а не линейного.
Также укажите тепловое сопротивление Rthj-c капсулы.
@winny: Хм, Rthj-c составляет 5 градусов, я что-то упустил? Rthj-a составляет 50 градусов.
Вместо «25C» ваш расчет радиатора должен учитывать температуру рядом с радиатором; без вентилятора это может быть от 60 до 85 ° C без повреждения близлежащих компонентов. В жарком помещении, даже с вентилятором, 25С — оптимистичная величина.
Ой! Так вот откуда взялось 29+5. Продолжать!
@ Whit3rd Указанное тепловое сопротивление радиатора должно быть сопротивлением между корпусом компонента и окружающей средой без вентилятора, если не указано иное. Однако спецификация обычно требует достаточного воздушного потока от конвекции, поэтому она не применяется, если конвекции препятствует крошечный корпус или компоненты поблизости. Если регулятор работает внутри корпуса (даже большого, допускающего внутреннюю конвекцию), температура окружающей среды — это температура внутри корпуса, которая на самом деле может быть намного выше, чем температура снаружи корпуса.
@Ganhammar Вы добавили термопасту или силовую прокладку, чтобы отвести тепло от корпуса к радиатору? В противном случае у вас может быть высокое тепловое сопротивление. Если вы используете силовую прокладку, проверьте ее тепловое сопротивление. Вы, скорее всего, не можете пренебречь этим.
@WhatRoughBeast, ты написал P=U/I. Кроме того, как вы оказались в 114?
@OskarSkog - Падение напряжения составляет 7 вольт, а не 5, или в 1,4 раза. 1,4 х 64 это 89,6. Плюс 25 составляет около 115. Так что я думаю, что я набрал 4, а не 5. Незначительная ошибка, учитывая грубость других приближений.
@Michael Karcher - я не добавлял никаких соединений или сил, так что спасибо за этот совет! Я также думаю, что то, что вы упоминаете о воздушном потоке, может быть важным фактором! Спасибо!
Имейте в виду, что сменные импульсные стабилизаторы 7805 доступны за небольшие деньги. Пин-к-пин совместим.
@WhatRoughBeast. Никто не говорил, что это падение 5В. Первоначальные расчеты кажутся правильными.
@KH - У вас есть пример переключающего регулятора, который поможет? Спасибо!
@Ganhammar Я думаю, что те, которые я использовал, - это мурата от digikey. Они стоили от 3 до 5 долларов, и с тех пор я заказывал аналогичные подделки на aliexpress для проверки производительности.
@KH - Отлично, спасибо!

Ответы (2)

Линейный стабилизатор не лучшее решение, когда есть большая разница между входным (12В) и выходным напряжением (5В). 7V рассеивается в тепле.

Если возможно, попробуйте использовать импульсный стабилизатор.

Если вы хотите сохранить линейный регулятор, вы можете прикрепить старый компьютерный вентилятор к радиатору (например, от жесткого диска или графической карты) и использовать термопасту между регулятором и радиатором.

Улучшение резкое.

Поместите силовой резистор между источником питания 12 В и входом на 7805.

Это передаст избыточную мощность от 7805 к резистору.

Я использовал резистор Yageo 5,1 Ом SQP500JB-5R1 для питания 12 В 7805 с нагрузкой 300 мА в продукте, который я производил 18 лет. Никаких проблем с выездным обслуживанием никогда не было.

Это отличное предложение, но я уже купил импульсный регулятор и радиатор большего размера. В конце концов, вероятно, будет использоваться импульсный стабилизатор.
Импульсный регулятор - это то, что нужно, если эффективность имеет какое-либо значение. Линейный способ - это путь, если надежность является проблемой. С резистором Yageo радиатор не нужен.
Регулятор напряжения с радиатором перегревается
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v