이 구성 요소에 방열판이 필요합니까?


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할 것이다 LM7805 전압 레귤레이터는 히트 싱크를 필요로?

12V ~ 5V를 조정하며 4mA 전류를 끌어 오는 5V 센서에 사용됩니다.

답변:


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소비되는 전력은 (12V-5V) * 0.004A + 12V * 0.006A입니다 (후자는 최대 레귤레이터 내부 소비를 설명합니다).

총계는 100mW이며 히트 싱크없이 TO-220에서 소비 할 수 있는 매우 보수적 인 600mW 내에 있습니다.

다른 사람들이 제안한 것처럼 LM78L05를 사용할 수 있습니다. 비슷한 손실이 발생하지만 여전히 문제는 없지만 LM78L05의 회선 및 부하 조정이 더 나쁘지만 동일한 다이는 아닙니다. LM78M05의 TO-252 버전은 좋은 절충안입니다.


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부품 소비를 포함하는 데 좋습니다. 다른 사람들은 여기에서 더 큰 구성 요소입니다.
Ross Millikan 2016 년

좀 더 보수적 인 최소 출력은 4.8V이며 12V는 +5 % 일 수 있습니다 ... ((12.6 * 0.006) + (12.6-4.75) * 0.004) * 65 ~ + 6.96C
JonRB

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아니요, 방열판이 필요하지 않습니다.

문제를 해결하려면 먼저 구성 요소에서 소비되는 전력 을 알아야합니다 . 이를 위해서는 P  =  IV 의 간단한 계산입니다 . 따라서 소비되는 전력은 4mA * (12V-5V) = 0.028W이며 이는 28mW입니다.

다음 단계는 구성 요소의 열 특성을 살펴 보는 것입니다. 여기에 이미지 설명을 입력하십시오

보시다시피, 최대 작동 온도는 125 ° C입니다.

이제 Junction to Air Thermal Resistance를 살펴보십시오. TO-220 패키지의 경우 65 ° C / W입니다. 이를 사용하여 이전에 계산 한 전력 값 (0.028W)을이 방정식에 꽂습니다. 그렇게하면 다음과 같은 결과가 나타납니다. 65 ° C / W * 0.028 W = 1.82 ° C 7805가 주변 온도보다 약 2 ° C 높아질 것입니다. 25 ° C의 주변에서 작업한다고 가정하면 구성 요소가 약 27 ° C까지 가열되며 이는 지정된 온도 범위 내에 있으므로 방열판이 필요하지 않습니다.

이 단계를 수행하면 향후 유사한 항목을 계산할 수 있습니다.

추가

콜린이 그의 답변에서 지적한 바와 같이 78L05는 더 저렴할 수 있으며 최대 출력 전류가 100mA이므로 여전히 필요한 것보다 많은 저 전류 응용 제품에 사용됩니다.

이전의 계산을 사용하여 구성 요소에 대한 모든 데이터 시트를 볼 수 있습니다. 내가 사용하고 을 우리는 열 특성을 찾을 수 있습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

TO-92 패키지는 230 ° C / W의 접합 공기 열 저항을 갖는 'Z'패키지입니다. 이제 이전 방정식에서이 값을 사용할 수 있습니다. 230 ° C / W * 0.028 W = 6.44 ° C. 다시 말하지만 걱정없이 사용할 수 있습니다.

편집하다:

7805 IC 자체의 전류를 포함시키는 것을 잊었습니다. 그러나 이것은 Spehro Pefhany의 답변에서 언급되었습니다. 그러나 사용하는 IC의 전류를 포함하는 것을 기억하면이 방법을 사용하여 향후 전력 및 열 손실을 계산할 수 있습니다.


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0.028W which is equal to 29mW그것은 나보다 훨씬 더 많은 버그가 있습니다 ...
zakinster

하아! 잘 발견되었습니다! 나를 믿어, 나는 당신이 얼마나 많은 버그인지 이해합니다! 그것을 찾아 주셔서 감사합니다. 모든 계산에서 28mW를 사용 했으므로 손가락이 미끄러 져 있어야합니다.
MCG

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결론은 정확할 수 있지만 의도적 인 부하의 최대 약 2 배인 7805 자체의 전류를 고려하지 않으면 분석이 잘못 시작됩니다. 실제 전력은 가정 한 것의 약 2 ~ 3 배입니다.
Chris Stratton 2018 년

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나는 이런 종류의 답변을 좋아합니다. 단순히 물고기를주는 것이 아니라 낚시하는 법을 가르치십시오!
Alexander-복직 자 Monica Monica

@ChrisStratton 나는 약간의 정보가 빠져 있고 Spehro의 답변을 언급한다고 언급하기 위해 답변을 편집했습니다. 처음에 그것을 놓친 것처럼, 나는 그의 대답에서 그것을 훔치고 싶지 않았습니다.
MCG

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소비되는 전력은 7 (V) * 0.004 (A) = 0.028W입니다. 방열판이 필요하지 않습니다.

TO92 패키지 버전의 레귤레이터 인 78l05가 더 저렴하다는 것을 알 수 있습니다.이 제품은 정격 전류가 적으며 전력 소비가 적지 만 여전히 적합합니다.

편집 Chris Stratton이 지적했듯이, 레귤레이터 자체에서 소비되는 전력 (12 (V) * 0.006 (A) = 0.072W)을 무시하여 총 100mW의 손실을 얻었습니다. 방열판이 없어도 괜찮을 것입니다.


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규제 기관의 자체 소비를 무시하면 분석이
Chris Stratton

@Chris 댓글 주셔서 감사합니다, 당신은 절대적으로 맞습니다. 아침에 이것을 수정하겠습니다.
Colin

3

이 레귤레이터의 전력 손실은 전압 강하 및 회로가 소비하는 전류와 직접 관련됩니다.
4mA에서 12-5 = 7V를 떨어 뜨리면 4mA * 7V = 28mW가됩니다.

TO-220 패키지는 약 70 C / W의 (방열판 대 주위) 공기에 열 저항을 갖는다. 즉, 장치가 주변보다 약 2도 정도 가열됩니다.

방열판이 필요하지 않습니다.


7805를 사용하면 조정기의 자체 소비량이 의도적 부하보다 높다는 것을 고려해야합니다.
Chris Stratton 2018 년

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공급 전력 = 12V * (4mA + 8mA 최대 {Iq (reg)} = 144mW.

부하 = 48mW. ,

레귤레이터 = 144-48 = 96mW * 65'C / W = 6.5'C 접합 온도가 보드 온도 이상

결론 보드 온도가 40 ° C 미만이면 보드 온도 주변 온도보다 높은 절연 접합의 40 ° C 상승은 정상입니다. 그렇지 않으면 허용 가능한 상승을 줄입니다.
부하가 훨씬 더 클 경우 접합부를 다시 계산하고 방열판 설계를 고려하십시오.

"멋있는". 🕶


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12V에서 5V로 조정한다는 것은 레귤레이터에서 7V의 전압 강하를 의미합니다. 4mA에서 레귤레이터의 총 전력 소비량은 0.028W입니다.

이것은 매우 낮으며 7805는 방열판없이 처리 할 수 ​​있습니다.


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