Bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính của tôi quá nóng rất nhanh

Tôi đang sử dụng bộ ổn áp 5 V / 2 A ( L78S05 ) mà không có tản nhiệt. Tôi đang kiểm tra mạch với một bộ vi điều khiển (PIC18FXXXX), một vài đèn LED và bộ rung hình tròn 1 mA. Điện áp đầu vào là aprox. 24 VDC. Sau khi chạy được một phút, bộ điều chỉnh điện áp bắt đầu quá nóng, nghĩa là nó bị bỏng ngón tay nếu tôi giữ nó ở đó hơn một giây. Trong vài phút, nó bắt đầu có mùi như bị cháy. Đây có phải là một hành vi bình thường cho cơ quan quản lý này? Điều gì có thể khiến nó nóng lên nhiều như vậy?

Các thành phần khác được sử dụng trong mạch này:

Bộ lọc EMI L1: BNX002-01

R2: Biến trở

F1: Cầu chì 0154004.DR

Tóm tắt: BẠN CẦN MỘT HEATSINK NGAY BÂY GIỜ !!!!! :-)
[và có một điện trở nối tiếp cũng sẽ không bị tổn thương :-)]

Câu hỏi được hỏi tốt Câu hỏi của bạn được hỏi tốt - tốt hơn nhiều so với bình thường.
Sơ đồ mạch và tài liệu tham khảo được đánh giá cao.
Điều này làm cho nó dễ dàng hơn nhiều để đưa ra một câu trả lời tốt lần đầu tiên.
Hy vọng rằng đây là một ... :-)

Nó có ý nghĩa (than ôi): Hành vi hoàn toàn được mong đợi.
Bạn đang quá tải nhiệt điều chỉnh.
Bạn cần thêm một bộ tản nhiệt nếu bạn muốn sử dụng nó theo cách này.
Bạn sẽ được hưởng lợi rất nhiều từ một sự hiểu biết đúng đắn về những gì đang xảy ra.

Công suất = Volts x Hiện tại.

Đối với bộ điều chỉnh tuyến tính Tổng công suất = Công suất trong tải + Công suất trong bộ điều chỉnh.

Bộ điều chỉnh V _thả = V _trong - _Tải
V Ở đây V _giảm trong bộ điều chỉnh = 24-5 = 19V.

Ở đây Công suất trong = 24V x Tôi _tải
Công suất trong tải = 5V x Tôi _tải
Công suất trong bộ điều chỉnh = (24V-5V) x Tôi _tải .

Đối với dòng điện tải 100 mA, bộ điều chỉnh sẽ tiêu tan
V _drop x I _load (24-5) x 0.1 A = 19 x 0.1 = 1.9 Watt.

Làm thế nào nóng?: Trang 2 của bảng dữ liệu nói rằng điện trở nhiệt từ đường giao nhau đến môi trường xung quanh (= không khí) là 50 độ C mỗi watt. Điều này có nghĩa là cứ mỗi watt bạn tiêu tan, bạn sẽ tăng 50 độ C. Ở 100 mA, bạn sẽ có khoảng 2 Watts tản hoặc tăng khoảng 2 x 50 = 100C. Nước sẽ sôi lên hạnh phúc trên IC.

Nhiệt độ cao nhất mà mọi người có thể nắm giữ lâu dài là 55C. Bạn còn nóng hơn thế. Bạn đã không đề cập đến nó nước sôi (thử nghiệm sizzle ngón tay ướt). Giả sử bạn có nhiệt độ trường hợp ~ ~ 80C. Giả sử nhiệt độ không khí 20C (bởi vì nó dễ dàng - một vài độ theo cách nào đó sẽ tạo ra sự khác biệt nhỏ.

T _tăng = T _{trường hợp} -T _{môi trường xung quanh} = 80-20 = 60 ° C. Độ phân tán = T _tăng / R _th = 60/50 ~ = 1,2 watt.

Ở 19v giảm 1,2 W = 1,2 / 19 A = 0,0632 A hoặc khoảng 60 mA.

tức là nếu bạn đang vẽ khoảng 50 mA, bạn sẽ có nhiệt độ trường hợp là 70 ° C - 80 ° C độ.

Bạn cần một tản nhiệt .

Khắc phục sự cố: Trang dữ liệu trang 2 cho biết R _thj-case = điện trở nhiệt từ đường nối đến vỏ máy là 5C / W = 10% đường giao nhau với không khí.

Nếu bạn sử dụng nói 10 C / W tản nhiệt thì tổng R _thứ sẽ R _{_jc} + R _{c_amb} (thêm ngã ba đến từng trường hợp với không khí).
= 5 + 10 = 15 ° C / watt.
Trong 50 mA, bạn sẽ nhận được 0,050A x 19V = 0,95W hoặc tăng 15 ° C / Watt x 0,95 ~ = 14 ° C tăng.

Ngay cả khi tăng 20 ° C và nhiệt độ xung quanh 25V, bạn sẽ nhận được nhiệt độ tản nhiệt 20 + 25 = 45 ° C.
Tản nhiệt sẽ nóng nhưng bạn sẽ có thể giữ nó mà không bị đau (quá nhiều).

Đánh bại cái nóng:

Như trên, tản nhiệt trong bộ điều chỉnh tuyến tính trong tình huống này là 1,9 watt trên 100 mA hoặc 19 watt tại 1A. Đó là rất nhiều nhiệt. Ở 1A, để giữ nhiệt độ dưới nhiệt độ của nước sôi (100 ° C) khi nhiệt độ môi trường là 25C, bạn cần có điện trở nhiệt tổng thể không quá (100 ° C - 25 ° C) / 19 watt = 3,9 C / W. Vì điểm nối với trường hợp Rthjc đã lớn hơn 3,9 ở 5 C / W, bạn không thể giữ đường giao nhau dưới 100 ° C trong những điều kiện này. Nối riêng với vỏ ở 19V và 1A sẽ tăng thêm 19V x 1A x 5 C / W = 95 ° C. Mặc dù IC được đánh giá là cho phép nhiệt độ cao tới 150 ° C, nhưng điều này không tốt cho độ tin cậy và nên tránh nếu có thể. Cũng giống như một bài tập, để CHỈ lấy nó dưới 150 ° C trong trường hợp trên, tản nhiệt bên ngoài sẽ cần phải là (150-95) C / 19W = 2.9 C / W. Cái đó' có thể đạt được nhưng là một tản nhiệt lớn hơn bạn mong muốn sử dụng. Một cách khác là giảm năng lượng tiêu tán và do đó nhiệt độ tăng.

Các cách giảm tản nhiệt trong bộ điều chỉnh là:

(1) Sử dụng bộ điều chỉnh chuyển mạch, chẳng hạn như loạt bộ chuyển đổi đơn giản NatSemi. Một bộ điều chỉnh chuyển đổi hiệu suất với hiệu suất thậm chí chỉ 70% sẽ làm giảm đáng kể sự tản nhiệt vì chỉ có 2 watt bị tiêu tan trong bộ điều chỉnh!.
tức là Năng lượng trong = 7.1 Watts. Năng lượng ra = 70% = 5 Watts. Hiện tại ở mức 5 Watts ở 5V = 1A.

Một lựa chọn khác là thay thế thả xuống hàng đầu cho bộ điều chỉnh 3 thiết bị đầu cuối. Hình ảnh và liên kết sau đây là từ phần được đề cập trong một bình luận của Jay Kominek . Máy biến áp điều khiển thay thế bộ điều khiển chuyển mạch thay thế cho LM7805, máy biến áp điều khiển thay thế cho LM7805 . 7V - 36V trong.

Ở mức 36 Volts in, 5V out, hiệu suất 1.5A là 80%. Vì Pout = 5V x 1.5A = 7.5W = 80%, công suất tiêu tán trong bộ điều chỉnh là 20% / 80% x 7.5W = 1.9 Watts. Rất chịu được. Không cần tản nhiệt và có thể cung cấp 1,5A ở 85 độ C. [[Errata: Chỉ cần chú ý đường cong bên dưới là 3,3V. Phần 5V quản lý 85% ở mức 1.5A nên tốt hơn phần trên.]]

(2) Giảm điện áp

(3) Giảm dòng điện

(4) Tiêu tan một số năng lượng bên ngoài đến bộ điều chỉnh.

Lựa chọn 1 là tốt nhất về mặt kỹ thuật. Nếu điều này không được chấp nhận và nếu 2 & 3 được khắc phục thì tùy chọn 4 là cần thiết.

Hệ thống tiêu tán bên ngoài dễ nhất và (có lẽ là tốt nhất) là một điện trở. Một điện trở công suất nối tiếp giảm từ 24 V xuống điện áp mà bộ điều chỉnh sẽ chấp nhận ở mức tối đa sẽ làm tốt công việc. Lưu ý rằng bạn sẽ muốn một tụ lọc ở đầu vào bộ điều chỉnh do điện trở làm cho nguồn cung cấp trở kháng cao. Nói về 0,33uF, sẽ không bị tổn thương. Một gốm 1 uF nên làm. Ngay cả một nắp lớn hơn như điện phân nhôm 10 uF đến 100 uF cũng tốt.

Giả sử Vin = 24 V. Vregulator trong min = 8V (khoảng trống / bỏ học. Kiểm tra bảng dữ liệu. Reg được chọn cho biết 8V ở <1A.) Iin = 1 A.

Yêu cầu thả ở 1A = 24 - 8 = 16V. Nói 15V là "an toàn".
R = V / I = 15/1 = 15 ohms. Công suất = I ² * R = 1 x 15 = 15 Watts.
Một điện trở 20 watt sẽ là biên.
Một điện trở 25W + sẽ tốt hơn.

Đây là một điện trở 25W 15R có giá $ 3,30 / 1 trong kho dẫn miễn phí với bảng dữ liệu ở đây . Lưu ý rằng điều này cũng cần một tản nhiệt !!! Bạn CÓ THỂ mua điện trở được xếp hạng không khí miễn phí lên đến 100 Watts. Những gì bạn sử dụng là sự lựa chọn của bạn nhưng điều này sẽ làm việc tốt. Lưu ý rằng nó được đánh giá ở mức 25 watt thương mại hoặc 20 watt quân sự, vì vậy ở mức 15W, nó "hoạt động tốt". Một lựa chọn khác là chiều dài phù hợp của dây điện trở được đánh giá đúng được gắn phù hợp. Odds là một nhà sản xuất điện trở đã làm điều này tốt hơn bạn.

Với sự sắp xếp này:
Tổng công suất = 24W
Công suất điện trở = 15 watt Công suất
tải = 5 watt Công suất
điều chỉnh = 3 watt

Tăng ngã ba điều chỉnh sẽ là 5 C / W x 3 = 15 ° C trên trường hợp. Bạn sẽ cần cung cấp một bộ tản nhiệt để giữ cho bộ điều chỉnh và tản nhiệt hạnh phúc nhưng giờ đây "chỉ là vấn đề của kỹ thuật".

Ví dụ về tản nhiệt:

21 độ C (hoặc K) mỗi watt

7,8 C / W

Digikey - nhiều ví dụ về tản nhiệt bao gồm tản nhiệt 5,3 C / W này

2,5 C / W

0,48 C / W !!!
Rộng 119mm x dài 300mm x cao 65 mm.
1 chân dài x 4,7 "rộng x 2,6" cao

Bài viết hay về lựa chọn tản nhiệt

Đối lưu cưỡng bức nhiệt làm nóng

Giảm tản điều chỉnh tuyến tính với một điện trở đầu vào loạt:

Như đã lưu ý ở trên, sử dụng điện trở nối tiếp để giảm điện áp trước bộ điều chỉnh tuyến tính có thể làm giảm đáng kể sự tiêu tán trong bộ điều chỉnh. Trong khi làm mát bộ điều chỉnh thường yêu cầu tản nhiệt, điện trở làm mát bằng không khí có thể thu được với giá rẻ có thể tiêu tan 10 Watts trở lên mà không cần tản nhiệt. Nó thường không phải là một ý tưởng tốt để giải quyết các vấn đề điện áp đầu vào cao theo cách này nhưng nó có thể có vị trí của nó.

Trong ví dụ dưới đây, nguồn cung cấp đầu ra 1A LM317 5V hoạt động từ 12V. Thêm một điện trở có thể giảm hơn một nửa công suất tiêu tán trong LM317 trong trường hợp xấu nhất bằng cách thêm một điện trở đầu vào nối tiếp làm mát bằng không khí giá rẻ.

LM317 cần khoảng không 2 đến 2,5V ở dòng điện thấp hơn hoặc nói là 2,75V trong điều kiện nhiệt độ và tải khắc nghiệt. (Xem hình 3 trong biểu dữ liệu , - được sao chép bên dưới).

LM317 khoảng trống hoặc điện áp bỏ học

Rin phải có kích thước sao cho không giảm điện áp quá mức khi V_12V ở mức tối thiểu, Vdropout là trường hợp xấu nhất đối với các điều kiện và cho phép giảm dòng diode và điện áp đầu ra.

Điện áp trên điện trở phải luôn nhỏ hơn =

• Vin tối thiểu

• ít giảm Vdiode tối đa

• ít trường hợp xấu nhất bỏ học liên quan đến tình huống

• điện áp đầu ra ít hơn

Vậy Rin <= (v_12 - Vd - 2,75 - 5) / Imax.

Đối với Vin tối thiểu 12 V, và nói rằng diode
0,8V giảm xuống và nói 1 amp ra (12-0,8-2,75-5) / 1
= 3,45 / 1
= 3R45
= nói 3R3.

Công suất trong R = I ^ 2R = 3,3W nên một phần 5W sẽ được chấp nhận một chút và 10W sẽ tốt hơn.

Độ phân tán trong LM317 giảm từ> 6 watt xuống <3 watt.

Một ví dụ tuyệt vời về điện trở được làm mát bằng dây dẫn phù hợp sẽ là thành viên của dòng điện trở dây Yageo được chỉ định độc đáo này với các thành viên được đánh giá từ 2W đến 40W làm mát bằng không khí. Một đơn vị 10 watt đang có trong kho tại Digikey với giá US $ 0,63 / 1.

Xếp hạng nhiệt độ môi trường xung quanh điện trở và tăng nhiệt độ:

Rất vui khi có hai biểu đồ này từ biểu dữ liệu ở trên cho phép ước tính kết quả thế giới thực.

Biểu đồ bên tay trái cho thấy điện trở 10 watt hoạt động ở mức 3W3 = 33% tốc độ Công suất có nhiệt độ môi trường cho phép lên tới 150 C (thực tế là khoảng 180C nếu bạn vẽ điểm vận hành trong biểu đồ nhưng nhà sản xuất cho biết tối đa 150 C được phép

Biểu đồ thứ hai cho thấy mức tăng nhiệt độ cho điện trở 10W hoạt động ở 3W3 sẽ cao hơn khoảng 100C so với môi trường xung quanh. Một điện trở 5W từ cùng một gia đình sẽ hoạt động ở mức 66% và có nhiệt độ tăng 140C so với môi trường xung quanh. (Công suất 40W sẽ tăng khoảng 75C nhưng 2 x 10W = dưới 50C và 10 x 2W chỉ khoảng 25C !!!.

Sự gia tăng nhiệt độ giảm với số lượng điện trở tăng với cùng mức Công suất kết hợp trong mỗi trường hợp có lẽ liên quan đến hành động "Định luật hình vuông" vì có diện tích bề mặt làm mát trên mỗi thể tích ít hơn khi tăng kích thước.

http://www.yageo.com/document/recent/Leaded-R_SQP-NSP_2011.pdf

Giới thiệu

Đã thêm tháng 8 năm 2015 - Nghiên cứu trường hợp:

Ai đó đã hỏi câu hỏi hợp lý:

Không phải là một lời giải thích nhiều khả năng tải điện dung tương đối cao (220 LauF) sao? Ví dụ, làm cho bộ điều chỉnh trở nên không ổn định, dao động gây ra rất nhiều nhiệt tản trong bộ điều chỉnh. Trong biểu dữ liệu, tất cả các mạch cho hoạt động bình thường chỉ có một tụ điện 100 nF trên đầu ra.

Tôi đã trả lời trong các bình luận, nhưng chúng có thể bị xóa trong khóa học do và đây là một bổ sung đáng giá cho chủ đề, vì vậy đây là các bình luận được chỉnh sửa thành câu trả lời.

Trong một số trường hợp dao động và sự không ổn định của bộ điều chỉnh chắc chắn là một vấn đề, nhưng trong trường hợp này và nhiều người thích nó, lý do rất có thể là sự tiêu tán quá mức.

Gia đình 78xxx rất cũ và có cả bộ điều chỉnh bỏ học thấp hiện đại và dòng được hỗ trợ (kiểu LM317). Gia đình 78xxx về cơ bản ổn định vô điều kiện đối với Cout. Trên thực tế, chúng không cần hoạt động chính xác và 0.1uF thường được hiển thị là cung cấp một bể chứa để cung cấp thêm khả năng xử lý đột biến hoặc tăng đột biến.
Trong một số bảng dữ liệu liên quan, họ thực sự nói rằng Cout có thể "tăng không giới hạn" nhưng tôi không thấy ghi chú như vậy ở đây - nhưng cũng (như tôi mong đợi) không có lưu ý nào cho thấy sự bất ổn ở Cout cao. Trong hình 33 trên trang 31 của biểu dữ liệu, chúng cho thấy việc sử dụng một diode đảo ngược để "bảo vệ chống lại" tải điện dung cao "- tức là các tụ điện có năng lượng đủ cao để gây ra thiệt hại nếu phóng vào đầu ra - tức là hơn 0,1 uF .

Tiêu tan : Ở 24 Vin và 5 Vout, bộ điều chỉnh tiêu tan 19 mW mỗi mA. Rthja là 50C / W cho gói TO220, do đó bạn sẽ nhận được khoảng 1C tăng trên mỗi mA hiện tại.
Vì vậy, với sự phân tán 1 watt trong không khí xung quanh 20C, trường hợp sẽ ở khoảng 65C (và có thể nhiều hơn tùy thuộc vào cách định hướng và vị trí của trường hợp). 65C có phần vượt quá giới hạn dưới của nhiệt độ "đốt ngón tay của tôi".
Ở 19 mW / mA, phải mất 50 mA để tiêu tan 1 watt. Tải thực tế trong ví dụ đưa ra là không xác định - anh ta hiển thị đèn LED chỉ báo ở khoảng 8 hoặc 9 mA (nếu màu đỏ) cộng với tải của dòng điện điều chỉnh được sử dụng (dưới 10 mA) + "PIC18FXXXX), một vài đèn LED ... "Tổng số đó có thể đạt hoặc vượt quá 50 mA tùy thuộc vào mạch PIC, hoặc CÓ THỂ ít hơn nhiều. |

Nhìn chung, họ có bộ điều chỉnh, điện áp vi sai, độ không đảm bảo làm mát thực tế, độ không đảm bảo Tambient, con số điển hình của C / W và hơn nữa có vẻ như sự phân tán tuyệt đối là lý do hợp lý cho những gì anh ta nhìn thấy trong trường hợp này - và đối với những gì nhiều người sử dụng bộ điều chỉnh tuyến tính sẽ gặp phải trường hợp tương tự. Có một cơ hội là sự bất ổn vì những lý do ít rõ ràng hơn và không bao giờ bị từ chối nếu không có lý do chính đáng, nhưng tôi bắt đầu tiêu tan.

Trong trường hợp này, một điện trở đầu vào loạt (giả sử 5W được đánh giá bằng làm mát không khí) sẽ chuyển phần lớn sự phân tán thành một thành phần phù hợp hơn để đối phó với nó.
Và / hoặc một tản nhiệt khiêm tốn nên làm việc tuyệt vời.

$\times$$\mu$

$P = 19V \times 80mA = 1.5W$

$R_{THJ-AMB}$

$T_{J} = T_{AMB} + 1.5W \times 50°C/W = 30°C + 75°C = 105°C$

Đây là nhiệt độ đường giao nhau, nhưng gói chỉ nóng hơn một vài độ ( = 5 ° C / W). Điều này rõ ràng là quá nóng để chạm vào; quy tắc ngón tay cái (không có ý định chơi chữ) là khoảng 60 ° C, nó trở nên quá nóng để chạm vào. $R_{THJ-CASE}$

Vì vậy, điều đó giải thích nó. Mặc dù về lý thuyết, các giá trị vẫn an toàn, bạn có thể có một chút tiêu tan hơn các giá trị của chúng tôi hơi bảo thủ do đó có thể giải thích mùi cháy. $-$$-$

Có thể làm gì về nó?

Sử dụng một bộ chuyển đổi (SMPS). Đây là giải pháp tốt nhất. Bộ chuyển mạch có hiệu suất cao, đối với các điện áp định mức có thể trên 85%, do đó độ phân tán sẽ thấp hơn rất nhiều. Đối với tải trọng dự đoán, nó sẽ nhỏ hơn 100mW. Bộ chuyển đổi ngày nay rất dễ sử dụng, nhưng cần chú ý khi chọn các thành phần và bố trí PCB. Đây là những điều quan trọng đối với hiệu quả, cách bố trí bảng cũng quan trọng đối với bức xạ. Đây là mô-đun được xây dựng sẵn mà Jay và Russell đã đề cập, nhưng ở đây so với kích thước của TO-220:

Mô-đun này có sẵn với giá 10 USD, vì vậy có lẽ không đáng để bạn tự lăn.

Giải pháp khác: sử dụng tản nhiệt , tốt nhất không phải là kẹp nhỏ, có dán nhiệt đủ để đảm bảo tiếp xúc nhiệt thích hợp. Cái này có điện trở nhiệt 3,1 ° C / W (giảm từ 50 ° C / W!) Và có thể tiêu tan 9W khi nhiệt độ tăng 60 ° C.

Giải pháp 3: sử dụng điện áp đầu vào thấp hơn . Có thể không phải là một lựa chọn.

Giải pháp 4: phân phối sự tiêu tán trên một số thành phần. Bạn có thể xếp tầng điều chỉnh, như sử dụng LM7815 giữa 24V và L78S05. Sau đó, chênh lệch điện áp 19V trở thành 9V đối với 7815 và 10V đối với 78S05, do đó sẽ giảm một nửa mức tiêu tán trên mỗi thiết bị. Lợi thế bổ sung là bạn có được quy định dòng tốt hơn rất nhiều, nếu điều đó quan trọng.

Lưu ý cuối cùng: bộ điều chỉnh của bạn là phiên bản đặc biệt có khả năng 2A, trong khi 7805 thông thường có thể cung cấp 1A. Nếu bạn có kế hoạch sử dụng 2A đầy đủ, tôi sẽ nghiêm túc xem xét bộ chuyển đổi.

Chỉnh sửa
Russell chỉ vào điện trở loạt trong câu trả lời của anh ấy, và đó thực sự là một lựa chọn khả thi, mặc dù tôi không thích nó. Tôi sẽ giải thích trong kết luận của tôi dưới đây tại sao không.
Tôi muốn thêm một cái gì đó về sự tiêu tan cho giải pháp này, bắt đầu từ điện trở 15 của Russell . $\Omega$

P = V I và khi có ít dòng điện, yếu tố trong phương trình sẽ giữ cho công suất tiêu tán trong bộ điều chỉnh ở mức thấp, nhưng khi dòng điện cao thì điện áp rơi trên điện trở sẽ cao, khiến điện áp nhỏ hơn trên điện áp điều tiết, cũng cho một tản thấp. Giữa hai cái đó thì độ phân tán sẽ cao hơn. $\times$

Có thể chứng minh rằng độ tiêu tán trong bộ điều chỉnh ở mức tối đa khi nó bằng với độ tiêu tán trong điện trở, do đó

$I^2 \times 15\Omega = (24V - V_R - 5V) \times I$

hoặc là

$I \times 15\Omega = 19V - I \times 15\Omega$

vì thế

$I = 0.633A$

đồng ý với những gì chúng ta thấy trong biểu đồ. Sự tiêu tan trong cả điện trở và bộ điều chỉnh là sau đó

$P = I^2 \times R = 0.633A^2 \times 15\Omega = 6W!$

Kết luận: ngay cả với một loạt điện trở, công suất tiêu tán trong bộ điều chỉnh có thể cao và chúng tôi thấy rằng nó cao hơn 0,63A so với 1A! Điều quan trọng là chọn giá trị của điện trở trong chức năng của các yêu cầu hiện tại dự kiến.
Phân phối công suất sẽ bằng nhau trong cả hai thiết bị và không phụ thuộc vào dòng điện khi bạn sử dụng bộ điều chỉnh thứ hai thay vì điện trở. Đó là lý do tại sao tôi không thích giải pháp điện trở.

Việc giảm điện áp và không có tản nhiệt đang gây ra sự tiêu tán đáng kể. Bảng dữ liệu chỉ định điện trở nhiệt 50C / W Tja mà không cần tản nhiệt.

Một ví dụ sơ bộ - giả sử bạn đang sử dụng 100mA: (24-5) * 0.1 = 1.9W

1.9 * 50 = ~ 95 độ tăng trên nhiệt độ môi trường, do đó, nhiệt độ tổng thể sẽ vào khoảng 115 độ C.

Bạn có thể cải thiện mọi thứ bằng cách thêm một bộ tản nhiệt, giảm điện áp đầu vào hoặc giảm dòng điện trong mạch của bạn. Hoặc bạn có thể sử dụng một bộ điều chỉnh chuyển đổi. Để được giải thích chi tiết về quy định tuyến tính và cân nhắc nhiệt, xem tại đây: Hướng dẫn của Nhà thiết kế kỹ thuật số về Bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính và Quản lý nhiệt

Đây có phải là một hành vi bình thường cho cơ quan quản lý này?

Đúng.

Điều gì có thể khiến nó nóng lên nhiều như vậy?

Nhiệt được gây ra bởi sự sụt giảm điện áp trên bộ điều chỉnh và dòng điện chạy qua nó. Tản điện, Pd = (24V-5V) * Iout.

Hiệu quả của bộ điều chỉnh là Vout / Vin = 5/24 = 0,21 hoặc 21%. Nói cách khác, cứ 1 watt đầu ra, bạn cần 5 watt đầu vào và sự khác biệt đó sẽ bị tiêu tan trong bộ điều chỉnh.

Giảm điện áp đầu vào sẽ giúp điều này.

Bộ điều chỉnh tuyến tính là cách "nhanh và bẩn" để làm điều đó. Hoạt động và là giá rẻ và hiệu quả. Họ làm việc bằng cách thải năng lượng dư thừa dưới dạng nhiệt, không có chuyển đổi hoạt động ở đây. Để có được 5v từ 24v là một sự sụt giảm lớn, không có gì lạ khi nó đốt cháy bạn. Cách hành động tốt nhất của tôi là chuyển sang nguồn cung cấp volt thấp hơn, ví dụ 9v hoặc thậm chí tốt hơn 9v để giảm thiểu tổn thất. (Heck, tôi thậm chí sẽ bị buộc chỉ sử dụng 5v và từ bỏ bộ điều chỉnh hoàn toàn) Những thứ khác như những người khác đã đề xuất là: thêm một bộ tản nhiệt, điện trở loạt hoặc chuyển sang bộ điều chỉnh chuyển đổi (hoạt động).

Đây là một cuộc thảo luận tuyệt vời. Tôi nghĩ rằng có thể hữu ích khi có một "băng ghế thử nghiệm" mô phỏng trực tuyến đơn giản và miễn phí cho phép bạn nhập các tham số biểu dữ liệu cho bộ điều chỉnh tuyến tính cụ thể của mình và nó sẽ cho bạn biết nhiệt độ hoạt động ổn định và thậm chí nhất thời. Các tham số này bao gồm điện áp đầu ra, các đặc tính nhiệt (ví dụ rthj_case), cộng với tải các điều kiện điện áp đầu vào.

Đây là một liên kết đến "Công cụ tìm nhiệt độ tuyến tính ". Bạn chỉ cần tạo một bản sao của thiết kế và sau đó thực hiện bất kỳ thay đổi nào để phù hợp với thiết bị và mạch cụ thể của bạn.