องค์ประกอบนี้จะต้องใช้แผ่นระบายความร้อนหรือไม่?

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM7805 นี้จะต้องใช้แผ่นระบายความร้อนหรือไม่?

มันจะควบคุม 12V ถึง 5V และจะใช้สำหรับเซ็นเซอร์ 5V ซึ่งดึงกระแส 4mA

กำลังงานที่จ่ายออกมาคือ (12V - 5V) * 0.004A + 12V * 0.006A (ระยะหลังคือบัญชีสำหรับการใช้งานภายในเครื่องควบคุมสูงสุด)

ยอดรวมคือ 100mW ซึ่งอยู่ภายใน600mW ที่อนุรักษ์ไว้อย่างดีคุณสามารถกระจายจาก TO-220 ได้โดยไม่ต้องใช้ฮีทซิงค์

คุณสามารถใช้ LM78L05 ได้ตามที่คนอื่นแนะนำซึ่งจะมีการกระจายตัวที่คล้ายกันและยังคงใช้ได้ แต่กฎระเบียบของไลน์และโหลดนั้นแย่กว่าสำหรับ LM78L05 แต่มันก็ไม่ตายเหมือนกัน LM78M05 รุ่น TO-252 นั้นมีการประนีประนอมที่ดี

ไม่ต้องใช้ฮีทซิงค์

ในการตอบปัญหาของคุณอันดับแรกคุณจำเป็นต้องรู้ถึงพลังงานที่กระจายโดยส่วนประกอบ การทำเช่นนี้ก็คือการคำนวณที่เรียบง่ายของP  =  IV ดังนั้นกำลังงานของคุณจะลดลงเป็น 4 mA * (12 V - 5 V) = 0.028 W ซึ่งเท่ากับ 28 mW

ขั้นตอนต่อไปของคุณคือดูคุณสมบัติทางความร้อนของส่วนประกอบ

อย่างที่คุณเห็นอุณหภูมิการทำงานสูงสุดคือ 125 ° C

ตอนนี้คุณดูที่ Junction to Air Resistance Resistance สำหรับแพ็คเกจ TO-220 มันคือ 65 ° C / W เมื่อใช้สิ่งนี้คุณจะใช้ค่าพลังงานที่คุณคำนวณไว้ก่อนหน้า (0.028 W) และเสียบเข้ากับสมการนี้ คุณจะได้รับ: 65 ° C / W * 0.028 W = 1.82 ° C ซึ่งหมายความว่า 7805 ของคุณจะร้อนขึ้นประมาณ 2 ° C เหนืออุณหภูมิแวดล้อม หากเราสมมติว่าคุณกำลังทำงานในสภาพแวดล้อมที่ 25 °ซึ่งหมายความว่าส่วนประกอบของคุณจะร้อนถึงประมาณ 27 ° C ซึ่งอยู่ในช่วงอุณหภูมิที่กำหนดและไม่จำเป็นต้องใช้ฮีทซิงค์

ทำตามขั้นตอนเหล่านี้จะช่วยให้คุณสามารถคำนวณสิ่งที่คล้ายกันในอนาคต

ADDED

ดังที่โคลินชี้ให้เห็นในคำตอบของเขา 78L05 อาจจะราคาถูกกว่าสำหรับคุณและมีไว้เพื่อใช้ในแอปพลิเคชันกระแสต่ำเนื่องจากมีกระแสเอาต์พุตสูงสุด 100 mA ซึ่งยังคงมากกว่าที่คุณต้องการ

จากการคำนวณก่อนหน้านี้เราสามารถดูแผ่นข้อมูลใด ๆ สำหรับส่วนประกอบ ฉันใช้อันนี้และเราสามารถหาลักษณะความร้อนได้

แพคเกจ TO-92 เป็นแพ็คเกจ 'Z' ซึ่งมีความต้านทานต่อความร้อนทางอากาศ Junction ถึง 230 ° C / W ตอนนี้เราสามารถใช้ค่านี้ในสมการก่อนหน้านี้: 230 ° C / W * 0.028 W = 6.44 ° C ซึ่งเป็นอีกครั้งที่ดีสำหรับคุณที่จะใช้โดยไม่ต้องกังวล

แก้ไข:

ฉันลืมที่จะรวมปัจจุบันของ 7805 IC เอง อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ถูกกล่าวถึงในคำตอบของ Spehro Pefhany อย่างไรก็ตามหากคุณจำไม่ได้ว่าจะรวมถึงปัจจุบันของ IC ที่คุณใช้วิธีนี้ควรช่วยให้คุณสามารถคำนวณการกระจายพลังงานและความร้อนในอนาคต

กำลังงานจะลดลงเป็น 7 (V) * 0.004 (A) = 0.028 W คุณไม่จำเป็นต้องใช้ฮีทซิงค์

คุณอาจพบว่า 78l05 มีราคาถูกกว่าซึ่งเป็นรุ่นที่ควบคุม TO92 แบบแพคเกจมันจัดอันดับให้กระแสน้อยลงและสามารถกระจายพลังงานน้อยลง แต่ก็ยังเพียงพอสำหรับเรื่องนี้

Edit ตามที่ Chris Stratton ชี้ให้เห็นฉันไม่สนใจพลังงานที่กระจายออกไปโดยตัวควบคุมซึ่งจะเป็น 12 (V) * 0.006 (A) = 0.072 W ทำให้สูญเสียพลังงานทั้งหมด 100 mW คุณควรจะสบายดีโดยไม่ต้องใช้ฮีทซิงค์

การกระจายอำนาจของตัวควบคุมนี้มีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้าที่ตกและวงจรดึง
ที่ 4mA ลดลง 12-5 = 7V จะเป็น 4mA * 7V = 28 mW

TO-220แพคเกจมีความต้านทานความร้อนกับอากาศ (ฮีทซิงค์ไปโดยรอบ) ประมาณ 70 C / W ความหมายหน่วยจะร้อนขึ้นประมาณ 2 องศาเซลเซียสเหนือบรรยากาศ

ไม่จำเป็นต้องใช้ Heatsink

แหล่งจ่ายไฟ = 12V * (สูงสุด 4mA + 8mA {Iq (reg)} = 144 mW

โหลด = 48mW ,

Regulator = 144-48 = 96mW * 65'C / W = 6.5'C แยกขึ้นเหนืออุณหภูมิคณะกรรมการ

บทสรุป <40'C การเพิ่มขึ้นของทางแยกฉนวนข้างต้นอุณหภูมิรอบคณะกรรมการก็โอเคถ้าคณะกรรมการ <40'C มิฉะนั้นมาเพิ่มขึ้นที่ยอมรับได้
หากการโหลดมีค่ามากขึ้นให้เพิ่มจุดเชื่อมต่อใหม่และพิจารณาการออกแบบฮีทซิงค์

"เย็น". 🕶

การควบคุมจาก 12V เป็น 5V หมายถึงแรงดันไฟฟ้าตกที่ 7V ในเครื่องปรับ ที่ 4mA การกระจายพลังงานทั้งหมดในเครื่องปรับคือ 0.028W

ค่อนข้างต่ำและ 7805 สามารถจัดการได้โดยไม่ต้องใช้ฮีทซิงค์