Duda sobre la Aplicación del Regulador de Voltaje con Batería LiPo

Si tengo una batería LiPo con el voltaje máximo de 12V y quiero usarla para alimentar un regulador de voltaje de 5v (L7805). Suponiendo que la corriente máxima que pasa por el regulador es de 500 mA. Según la hoja de datos, la resistencia térmica es de 50 °C/W.

¿Significa eso que generaría una pérdida de potencia de 3.5W y elevaría la temperatura del regulador de voltaje en 175°C? La temperatura máxima de funcionamiento del regulador de voltaje es de 150°C. ¿Eso significa que necesito bajar el voltaje de entrada del regulador?

Información adicional de los comentarios de OP:

No puedo obtener un regulador de conmutación y la gran pérdida de energía no es una preocupación. ¿Funcionaría la cosa si apilo varios reguladores de voltaje juntos?

Eso es exactamente lo que significa. Alternativamente, podría usar un disipador de calor. Pero tenga en cuenta que toda esa energía simplemente se está desperdiciando: debe buscar un regulador de conmutación, no uno lineal, para este nivel de diferencia de voltaje y corriente.
Si no puedo obtener un regulador de conmutación y la gran pérdida de energía no me preocupa. ¿Funcionaría la cosa si apilo varios reguladores de voltaje juntos? Hice un cálculo aproximado. Si estoy construyendo el circuito sin usar una resistencia, usar cuatro reguladores de voltaje elevaría cada temperatura en 90 ° C.
Recuerde que los disipadores de calor también son una opción. Con un disipador de calor, puede reducir la resistencia térmica de la carcasa al ambiente.
¿Has calculado el valor máximo de una resistencia en serie entre 12V y el regulador? ¿Y cuál sería la potencia del regulador y la resistencia en el peor de los casos?
Por cierto, si uso un disipador de calor en lugar de una resistencia para manejar la pérdida de energía. Me daría una mayor asignación en la caída de voltaje de la batería, ¿verdad?
Una serie de potencia nominal alta ayudaría, pero la situación aquí es que estoy usando una batería para encender el circuito y el voltaje de la batería caería. El voltaje de entrada del regulador debe ser de al menos 7,5 V debido a la caída de voltaje de 2,5 V. El uso de una resistencia reduciría el rango de voltaje de la batería de trabajo en este circuito.
Teniendo en cuenta que ni siquiera puede manejar 12 V sin un disipador de calor, sí, le dará una mayor asignación. Sin embargo, existen límites prácticos para el tamaño del disipador de calor y los requisitos de enfriamiento (¡un disipador de calor grande no es bueno si se coloca dentro de una caja sin flujo de aire!).
"El uso de una resistencia reduciría el rango de voltaje de la batería de trabajo en este circuito" - sí. Sin embargo, una batería lipo de '12 V' no debe descargarse por debajo de 10 V. El principal problema con una resistencia es que tiene que disipar energía y se calienta, por lo que también podría usar un disipador de calor.
Fabriqué un producto diseñado hace muchos años con las mismas características que describiste. Usé un 5 Watt, 5.1 Ω resistencia en serie y ni una falla de campo en 20 años. Sin disipador de calor. El voltaje de corte de descarga es de 9 V, por lo que necesitará una resistencia de valor ligeramente inferior. Creo que un dispositivo alimentado por batería requeriría un conmutador. Estarás reduciendo significativamente la vida útil de la batería.

Respuestas (1)

Tus cálculos son absolutamente correctos.

Dadas sus restricciones y objetivos: SÍ, podría usar varios reguladores lineales en cascada (con diferentes voltajes de salida, por supuesto, y respetando los voltajes de caída requeridos) y/o resistencias en serie, para distribuir la disipación de calor entre varios componentes.

Sin embargo, un disipador de calor parece una solución mucho más simple y mejor. Supongamos que desea reducir la temperatura máxima de la unión al 80% mientras puede operar el regulador a una temperatura ambiente de hasta 50 C.

Eso significaría un aumento máximo de la temperatura de la unión de 70 C. Con una disipación de 3,5 W, necesitará una resistencia térmica de la unión al ambiente de 20 C/W. La resistencia térmica de unión a carcasa del TO-220 es de solo 5 C/W, por lo que necesitaría un disipador de calor que proporcione una resistencia térmica de carcasa a ambiente de 15 C/W . Eso se puede lograr perfectamente con un disipador de calor pasivo (que incluso podría realizarse atornillando el regulador a su caja/chasis, si está disponible).

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