Disipación de potencia del regulador de 5V

algunos puntos:

la hoja de datos dice que la parte tiene una corriente interna limitada y una corriente térmica limitada, pero no se proporciona información sobre los límites, generalmente darán un punto de disparo térmico y un límite de corriente interna en una condición particular.

la corriente máxima dada por LDO dependerá también de la capacidad de manejo de corriente de los elementos en serie. básicamente necesitamos hacer un análisis térmico.

En el peor de los casos Potencia disipada a través = Vinmin Ioutmax-(Voutmax Ioutmax)-PQ(Quiscent Power). Entonces, aquí, si la diferencia entre Vinmin y Voutmax alcanza el voltaje de caída mínimo, podemos tener una corriente máxima que no excederá el Tj del paquete del dispositivo.

de la hoja de datos, en la sección Características eléctricas, Ilimit (Vout reducido a GND) es 300 mA.

de Ruff calc, al ignorar la corriente quioscente (~ 4 mA del gráfico en la hoja de datos ==> 4 * 9 = 36 mW) considerando DPAK con thejaJ-A como 92

Vinmin = 9 V, Voutmax = 5,5 V (USB), TA = 25 (supuesto), Tj = 150 (de la hoja de datos) la corriente máxima puede dar = (150-25)/(92)*(9-5,5) = 0,388 A. Como no tenemos mucha información sobre el límite de corriente y el punto de apagado térmico, el diagrama de bloques tampoco proporciona ningún circuito con respecto al límite de corriente, el apagado térmico. Puede confirmar estas cosas con el proveedor.

Hay muy buenas notas de aplicación de diferentes proveedores con respecto al análisis térmico. http://www.ti.com/lit/an/slva118/slva118.pdf

He visto que a veces las personas toman más corriente de LDO que la nominal, a menos que no exceda el punto de disparo térmico, pero la mayoría de las veces es principalmente corriente transitoria.

Último,

no hay posibilidad de obtener 500 mA de este regulador para su combinación de entrada (9V), salida (5V).

La respuesta rápida es: probablemente esté por encima del límite de temperatura/potencia para esa parte, en esa PCB.

La respuesta no tan rápida pero más precisa es:

Usando los números de la hoja de datos, combinados con algunos números de conductividad térmica para su PCB, teniendo en cuenta la temperatura del aire ambiente y la ventilación, debería poder calcular la temperatura de unión del regulador (y esto, si está excediendo la temperatura máxima).

Eso suena fácil, pero no lo es para la mayoría de los ingenieros. El problema es que realmente no conoce su flujo de aire o la conductividad térmica del cobre en su PCB. Podrías hacer algunas conjeturas y acercarte un poco, pero al final tendrías que probarlo y ver.

O bien, puede utilizar la experiencia y una guía aproximada. Esto tampoco es muy preciso, pero te lleva al estadio correcto. Mi experiencia dice que 1 cm ^ 2 no es suficiente para disipar 2 vatios. Iría con al menos 4 cm ^ 2 y 6 cm ^ 2 sería mucho mejor. Pero incluso si obtienes 6 cm ^ 2, eso no significa que estés a salvo. Si está funcionando con temperaturas ambiente altas o no tiene mucho flujo de aire, o hay otros componentes calientes cerca, es posible que aún tenga problemas.

La mayoría de los EE profesionales en esta situación harían la mayor cantidad posible de cálculos matemáticos, harían una conjetura educada y luego harían que el cobre fuera lo más grande posible. Luego, después de construir los prototipos, verifique el diseño ejecutándolo a la corriente máxima, a la temperatura ambiente máxima. Solo entonces una EE estaría satisfecha de que se han cumplido todos los requisitos.

Si este fuera mi diseño, usaría un regulador de conmutación en lugar de un regulador lineal. Será más pequeño y desperdiciará menos energía. Pero es más caro y más complicado.