LM317 Tản nhiệt, lớn như thế nào?

Nhờ có sự giúp đỡ của một vài người khác, tôi có bộ chỉnh lưu AC to DC hoạt động và phần còn lại của bộ nguồn hoạt động.

Bây giờ trong khi kiểm tra nguồn điện, máy biến áp AC 18V của tôi được chỉnh lưu và đưa vào mạch của tôi bên dưới

Và tôi kết thúc với đầu ra DC 1.3-26V có thể lựa chọn thông qua nồi R2.

Bây giờ trong khi chạy @ 12V này với đèn dải LED, chạy khoảng 600mA tản nhiệt của tôi khá nóng. Không đủ nóng để khiến bảo vệ nhiệt trong LM317 bị cắt nhưng đủ nóng để khiến tôi suy nghĩ.

Công suất tiêu tán = (Vin - Vout) * Il = (26 - 12) * 0.6 = 8.4W

Tản nhiệt của tôi được đánh giá ở mức 11 C / W và tôi đã dán LM317 (TO-220) vào.

Tối đa C / W là = (MaxRastyTemp - ambientTemp) / power = (60-25) /8.4 = 4.2 C / W

Điều đó nghe có đúng không, chưa bao giờ thực hiện bất kỳ tính toán tản nhiệt nào trước đây. Vì vậy, tôi sẽ cần một bộ tản nhiệt được đánh giá ở mức <4.2 C / W

Tôi sẽ không thấy bản thân mình chạy lại hơn 500mA nhưng chạy mạch này ở 5V sẽ thay đổi nhiều? Công suất tiêu tán sẽ là 42W nếu 5V @ 500mA. Tôi có thể làm gì để tránh cần tản nhiệt HUGE? và những tính toán của tôi ở trên có đúng không?

Định nghĩa:

• Tmax = trường hợp mong muốn nóng nhất (hoặc tản nhiệt) nhiệt độ.
  Imax = max hiện tại cho thiết kế này.
  Tamb = nhiệt độ không khí xung quanh
  Vin = Điện áp từ nguồn điện
  Vout = Điện áp ra khỏi bộ điều chỉnh. Tj = nhiệt độ đường giao nhau Rjc - đường nối điện trở nhiệt với vỏ. Rca = Tản nhiệt. Preg = Bộ điều chỉnh công suất tiêu tán.

Tản nhiệt tối thiểu cần thiết = (Tmax-Tamb) / (Vin-Vout) / Imax C / W

Nhiệt độ ngã ba = (Vin-Vout) x Imax x (Rjc + Rca) + Tamb

Preg = (Vin - Vout) x Imax.

Thêm một điện trở loạt để giảm tiêu tan điều chỉnh:

• Vinreg = Điều chỉnh điện áp đầu vào.
  R = Điện trở điện trở. Pr = Điện trở tiêu tán. Vdo = volatge bỏ học điều chỉnh

R <= (Vin - Vo_max_with_resistor - Vdo) x Imax.

Pr = Imax ^ 2 x R Vinreg = Vin - (Imax x R) Pvreg = (Vin - Vinreg) x Imax.

 E&O

Thêm anon nếu cần.

Tính toán của bạn về cơ bản là chính xác (ngoại trừ như Mark chỉ ra, con số 42W của bạn - đây dường như là một lỗi đánh máy tinh thần - nhân với 0,5, không chia cho 0,5).

Đừng quên rằng có Rjc 5 C / W nội bộ để cho phép.

Đối với trường hợp giới hạn, giả sử đường nối tối đa cho phép là 125C và giới hạn nhiệt bên trong sẽ xảy ra tại thời điểm đó.

Để giảm tiêu hao năng lượng trong IC cho Vout thấp, hãy sử dụng điện trở nối tiếp.

R <= (Vin - Vo_max_with_resistor - 2) x Imax.

ví dụ: Đối với Vout max với điện trở cho trước là 8V và với 26V trong và với I out max với điện trở này là 600 mA -

• R <= (26-8-2) /0.6 <= 26.666 ohms. Nói 27 ohms

Ở 0,6A, nó sẽ giảm 0,6 x 27 = + 16 V.
Vin_reg = 26-16 = 10V.
Điều này cung cấp cho các điều chỉnh 2V headroom.

Bảng dữ liệu LM317 cho biết khoảng không ở 600 mA, ấm ~ = 1,8V (hình 3) vì vậy đó chỉ là cận biên.

Điện trở sẽ giảm V ^ 2 / R = (26-10) ^ 2/27 = 9,5 watt.

Bộ điều chỉnh sẽ giảm (10-5) x .6 = 3 watt.

Đã đến lúc bạn có một nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi :-).

Đối với lãi suất, trong các điều kiện này, Rjc 5 C / W nội bộ sẽ giảm 3 x 5 = 15C.
Đối với đường giao nhau CHỈ ở 125C Tc = 125 - 15 = 110C.
Sizzles với ngón tay ướt. Tca = (110-25) = 85C
Heatink cần thiết = 85/3 ~ = 25 C / W.

tức là một tản nhiệt khiêm tốn sẽ đủ nếu bạn không nhớ nhiệt độ nước sôi trên vỏ và tản nhiệt. Các điện trở sẽ nóng :-).

Tính toán của bạn chủ yếu là chính xác, nhưng 5V và 500mA là 10,5W chứ không phải 42W.

Dù sao, bạn đã khám phá ra lý do tại sao chuyển đổi nguồn cung cấp năng lượng rất phổ biến. Một bộ điều chỉnh chuyển đổi không đốt cháy thêm năng lượng như nhiệt. Một bộ điều chỉnh chuyển mạch là một chút khó khăn để thiết kế.

Tản nhiệt có thể được cải thiện nhiều về hiệu quả với việc bổ sung quạt. Trong thực tế, bạn có thể thích hợp lắp ráp tản nhiệt / quạt từ một máy tính cũ. (Pentium cũ có thể tiêu tan hơn 70 watt. Liên kết Wikipedia cho đến khi những người xóa bỏ có được nó.)