LM317散热片,多大?

电器工程 电源 散热器 lm317
2022-01-27 11:20:41

感谢其他几个人的帮助,我的交流到直流整流器正常工作,其余的电源正常工作。

现在在测试电源时,我的 18V 交流变压器被整流并放入下面的电路中 在此处输入图像描述

最后我可以通过电位器 R2 选择 1.3-26V DC 输出。

现在,在使用 LED 灯条运行 @12V 时,运行大约 600mA 时,我的散热器变得非常热。不够热,不足以导致 LM317 中的热保护切入,但足够热让我思考。

功耗 = (Vin - Vout)*Il = (26 - 12)*0.6 = 8.4W

我的散热器额定功率为 11 C/W,我粘贴了 LM317(TO-220)。

最大 C/W 为 = (MaxRunningTemp - environmentTemp) / 功率 = (60-25)/8.4 = 4.2 C/W

听起来对吗,以前从未做过任何散热器计算。所以我需要一个额定为 <4.2 C/W 的散热器

我不会再看到我自己在 500mA 以上运行,但是在 5V 下运行这个电路会改变很多吗?如果 5V @ 500mA,则耗散功率为 42W。我能做些什么来防止需要一个巨大的散热器?我上面的计算是否正确?

2个回答

定义:

  • Tmax = 最热的所需外壳(或散热器)温度。
    Imax = 此设计的最大电流。
    Tamb = 环境空气温度
    Vin = 电源电压
    Vout = 稳压器输出电压。
    Tj = 结温
    Rjc - 结到外壳的热阻。
    Rca = 散热器热阻。
    Preg = 稳压器功耗。

所需的最小散热片 = (Tmax-Tamb)/(Vin-Vout)/ Imax C/W

结温 = (Vin-Vout)x Imax x (Rjc + Rca) + Tamb

Preg = (Vin - Vout) x Imax。


添加一个串联电阻以减少稳压器耗散:

  • Vinreg = 稳压器输入电压。
    R = 电阻器电阻。Pr = 电阻器功耗。Vdo = 稳压器压差电压

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&OE

如有需要,请稍候。

你的计算基本上是正确的(除了马克指出,你的 42W 数字 - 这似乎是一个心理错字 - 乘以 0.5,而不是除以 0.5)。

不要忘记允许有一个内部 5 C/W Rjc。

对于极限情况,假设允许的最大结温为 125C,并且此时将发生内部热限制。

为了降低 IC 中的低 Vout 功耗,请使用串联电阻。

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

例如,对于 Vout max,给定电阻为 8V,输入为 26V,I out max,此电阻为 600 mA -

  • R <= (26-8-2)/0.6 <= 26.666 欧姆。说27欧姆

在 0.6A 时,它将下降 0.6 x 27 =+ 16
V。Vin_reg = 26-16 = 10V。
这为稳压器提供了 2V 的裕量。

LM317 数据表显示 600 mA 时的余量,温暖 ~= 1.8V(图 3),所以这只是微不足道的。

电阻器将下降 V^2/R = (26-10)^2/27 = 9.5 瓦。

调节器将下降 (10-5) x .6 = 3 瓦。

是时候使用开关电源了:-)。

出于兴趣,在这些条件下,内部 5 C/W Rjc 将下降 3 x 5 = 15C。
对于 125C Tc = 125 - 15 = 110C 的结点。
用湿手指发出咝咝声。Tca = (110-25) = 85C
需要散热片 = 85/3 ~= 25 C/W。

即,如果您不介意外壳和散热器上的沸水温度,则适度的散热器就足够了。电阻器会很热:-)。

您的计算大部分是正确的,但 5V 和 500mA 是 10.5W,而不是 42W。

无论如何,您已经发现了为什么开关电源如此受欢迎。开关稳压器不会以热量的形式消耗额外的功率。开关稳压器的设计有点棘手。

通过添加风扇,可以大大提高散热器的效率。事实上,您可能会从旧计算机上使用散热器/风扇组件。(旧的 Pentium 可能会耗散超过 70 瓦。维基百科链接,直到删除者得到它。)