Stap 5: Warmteafvoer
De Power formule P = IV
Als een stroom stroomt ik door via een bepaald element in je schakeling, spanning V in het proces, verliest dan de kracht die afgevoerd warmte product van dat stroom en spanning wordt om ervoor te zorgen dat de regulatoers en de darlingtonscan omgaan met de macht. We moeten undestrand een beetje over warmteafgifte
AAN-220 pakket is gewaardeerd kan meestal maximaal 1 W verdrijven door zelf voor 1,5 A uitgangsspanning huidige en maximaal 35 V input. Naïef, je wel kan raden dat u kan dit recht tot 35 V input haak, en verwachten om 1,5 A van uitvoer, wat betekent dat de regelgever zou worden uitstralen 30 V * 1,5 A = 45 W van de macht.
Maar het korte antwoord is Nee, TO220 kan niet overweg met die veel macht. Als je kijkt in het gegevensblad onder de "Absolute maximale waarderingen" sectie, proberen te vinden hoe veel macht het aankan, alles wat hij zegt is "Intern beperkt", die niet erg duidelijk op zijn eigen.
Het blijkt dat er een werkelijke vermogen, maar het meestal enigszins "" in het gegevensblad verborgen is. U kunt het uitzoeken door te kijken naar de volgende
- TOP, werkende temperatuurwaaier junction: -40 tot 125 ° C
- RthJA, thermische weerstand junction-ambient: 50 ° C/W
- RthJC, thermische weerstand junction-zaak: 5 ° C/W
Er bepaalt de operationele junction temperatuurbereik, TOP, hoe heet het "kruispunt", het actieve deel van de regelgever geïntegreerde schakeling, kan worden toegestaan om te krijgen voordat het gaat in thermische shutdown. (De thermische shutdown is de interne limiet die de regelgever macht "Intern beperkt maakt".) Dat is voor ons, een maximum van 125 ° C.
De warmteweerstand junction-ambient RthJA (Vaak geschreven als ΘJA), vertelt ons hoe heet de kruising krijgt wanneer
- De regelgever is het absorberen van een bepaalde hoeveelheid stroom
- De regelgever zit in open lucht, bij een bepaalde omgevingstemperatuur.
Stel dat we wilt ontwerpen onze regelgever alleen werken onder bescheiden commerciële voorwaarden, die niet hoger dan 60 ° C. Als we houden van de temperatuur van de afslag onder 125 ° C moeten, dan is de maximale temperatuurstijging waarmee we kunnen is 65° C. Als we RthJA van 50 ° C hebben/W, dan de maximale Vermogensdissipatie waarmee we kunnen is 65/50 = 1,3 W, als we willen verhinderen dat de regelgever gaan in thermische shutdown. Dat is ruim onder de 4 W die we zouden verwachten met een 1 A laden huidige. In feite, we kunnen alleen het tolereren van 1,3 W / 4 V = 325 mA van gemiddelde uitgangsstroom zonder het verzenden van de regulator in thermische shutdown. Dit, echter, is voor het geval van de aan-220 uitstralen naar ambient air – bijna een worst-case situatie. Als we kunnen toevoegen van een heat sink of anders cool de regelgever, kunnen we veel beter.
De warmteweerstand junction-case, RthJC. Hiermee wordt aangegeven hoeveel temperatuurverschil kun je verwachten tussen het kruispunt en de buitenzijde van de verpakking aan-220: slechts 5 ° C/W. Dit is het betreffende nummer schakelt u kunt snel warmte uit het pakket, bijvoorbeeld hebt u een zeer goede heat sink vastgehaakt aan de buitenkant van het pakket aan-220. Met een grote warmte-wastafel en perfect koppelen aan dat koellichaam, op 4 W, de kruising zou de temperatuurstijging slechts 20 ° C boven de temperatuur van uw koellichaam.
U kunt vervolgens controleren of de koppelingen en de relatieve temperaturen van elke component met een vlek-lezing contactloze infrarood thermometer ot ar een thermokoppel.
