Paso 5: Disipación de calor
La fórmula de la potencia P = IV
Si una corriente atraviesa a través de un elemento en su circuito, perdiendo voltaje V en el proceso, la potencia disipada se convierte en calor producto de esa corriente y tensión para asegurarse de que la regulatoers y darlingtonscan manejar el poder. tenemos que undestrand un poco sobre la disipación de calor
Paquete TO-220 es clasificado generalmente puede disipar hasta 1 W por sí mismo para 1.5 A actual y hasta 35 V un voltaje de la salida. Ingenuamente, puede imaginar que puede enganchar este derecho hasta la entrada de V 35 y esperar 1.5 A de salida, lo que significa que el regulador se irradia 30 V * 1.5 A = 45 W de potencia.
Pero la respuesta corta es no, TO220 no puede manejar tanta energía. Si te fijas en la hoja de datos en la sección de "Grados máximos absolutos", para tratar de encontrar la cantidad de energía que puede manejar, todo lo que dice que es "Internamente limitada", que no está muy claro en su propio.
Girar hacia fuera que hay un grado de poder real, pero está generalmente algo "escondida" dentro de la hoja de datos. Usted puede averiguar observando el siguiente
- SUPERIOR, rango de temperatura de ensambladura: -40 a 125 ° C
- RthJA, resistencia térmica unión-ambiente: 50 ° C/W
- RthJC, resistencia térmica unión caso: 5 ° C/W
El funcionamiento rango de temperatura de ensambladura, TOP, especifica cómo caliente puede permitir la "Unión", la parte activa del circuito integrado regulador, antes de entra apagado térmico. (El apagado térmico es el límite interno que hace el poder regulador "Internamente limitado"). Para nosotros, es un máximo de 125 ° C.
La resistencia térmica unión ambiente RthJA (A menudo escrito como ΘJA), nos dice cómo caliente la Unión obtiene cuando
- El regulador es disipar una cantidad dada de energía
- El regulador está sentado en el aire libre, a una temperatura ambiente determinada.
Supongamos que tenemos que diseñar nuestro regulador sólo trabajo bajo condiciones comerciales modestas, que no excederá de 60 ° C. Si tenemos que mantener la temperatura de la Unión debajo de 125 ° C, entonces el aumento de la temperatura máxima que podemos permitir es 65° C. Si tenemos RthJA de 50 ° C/W, entonces la disipación de potencia máxima que nos podemos permitir es 65/50 = 1.3 W, si queremos evitar que el regulador de a apagado térmico. Ha bien por debajo de los 4 W que nos esperaría con un 1 A la carga actual. De hecho, sólo podemos tolerar 1.3 W / 4 V = 325 mA de corriente sin enviar el regulador en apagado térmico promedio de la salida. Esto, sin embargo, es para el caso de la TO-220 se irradia a aire ambiente – casi una situación peor. Si podemos agregar un disipador de calor o de lo contrario, enfriar el regulador, podemos hacer mucho mejor.
El resistencia térmica unión-caso, RthJC. Especifica cuánto diferencia de temperatura se puede esperar entre la Unión y el exterior del paquete TO-220: sólo 5 ° C/w. Este es el número pertinente si puede quitar rápidamente calor del paquete, por ejemplo si tienes un muy buen disipador de calor conectado a la parte exterior del paquete TO-220. Con un gran disipador de calor y perfecto acoplamiento a ese disipador de calor, 4 W, la temperatura de la Unión aumentaría solamente de 20 ° C por encima de la temperatura de su fregadero de calor.
Entonces puede verificar acoplamientos y temperaturas relativas de cada componente con una ar de ot punto lectura sin contacto Termómetro infrarrojo un termopar.
