¿Necesito un disipador de calor para mi regulador de voltaje?

Uso el regulador de voltaje L7805CV (TO-220) para obtener 5 V de una batería Li-Po 7.4 V 2200 mAh. Sin embargo, después de un tiempo, el regulador de voltaje se calienta mucho.

La medición de corriente mostró 200 mA.

P=I*V=0,2*(7,4-5)=0,428 W.

De la hoja de datos:

Resistencia termica:

unión-caso = 5 °C/W, unión-ambiente = 50 °C/W, total 55 °C/W.

En este caso, el aumento de temperatura será de 0.428*55=23.55 C. Me parece bajo, pero no puedo tocar el regulador de voltaje por más de un segundo. ¿Necesito un disipador de calor o no es necesario. La hoja de datos indica que hay protección contra sobrecarga térmica. En este caso, ¿puedo calcular cuánto tiempo tarda el regulador de voltaje en apagarse (si esto sucede)?

Además de la protección contra sobrecarga térmica, tenga en cuenta que la vida útil de los semiconductores está muy relacionada con la temperatura.
La respuesta de Spehro parece abordar los problemas probables, pero vea esta pregunta para obtener posibles ideas adicionales.
@Tut Buen consejo.
La salida de su ecuación de disipación de potencia debe ser de 480 mW, no de 428 mW.

Respuestas (3)

Eso debería estar bien, en una caja TO-220 sin disipador de calor, suponiendo una temperatura ambiental moderada.

No necesita agregar unión a caja a unión a temperatura ambiente, todo lo que necesita es unión a temperatura ambiente, que debería calentarse a menos de 48 °C (suponiendo una temperatura ambiente de 25 °C). Recuerde, es el aumento de temperatura lo que está calculando.

Demasiado caliente al tacto es alrededor de 60°C, al menos para mi dedo calibrado. Si está demasiado caliente para tocarlo, hay varias posibilidades:

a) Su medida de 200mA no es precisa (tal vez el medidor baja el voltaje)

b) Su medida de 7.2V no es precisa

c) Tienes dedos muy sensibles.

d) Hace mucho calor donde lo está probando (30-40°C)

Para responder a su pregunta sobre la temperatura máxima y el apagado térmico, la hoja de datos especifica un abs. máx. temperatura de unión de 150°C, pero para ser conservador, me gusta ver no más de 100°C. Eso implicaría una temperatura ambiente máxima de 75°C, lo cual es razonable.

El apagado térmico real es una especie de último recurso, y no se activa hasta que haya superado con creces la temperatura de unión máxima absoluta, normalmente alrededor de Tj = 170 °C. Es muy poco saludable que el chip experimente esto, pero evita la destrucción inmediata. Eso correspondería a una temperatura ambiente de 145°C que parece muy caliente, incluso para el sur de Europa.

"Si está demasiado caliente para tocarlo, hay varias posibilidades: ..." - Además, la resistencia de la unión al ambiente generalmente se asume independiente en el aire, lo que permite la convección. Si viola esa suposición (por ejemplo, empaque en espuma), la resistencia térmica puede ser considerablemente más alta.

Su mejor opción es instalar un disipador de calor para ese regulador. Lo último que desea es que se caliente demasiado y se corte, apagando efectivamente sus dispositivos electrónicos. Cuando el nivel de potencia en el regulador está en el área que usted describe, podría convertirse en un oscilador térmico en el que se calienta demasiado, se corta y se enfría un poco y luego vuelve a encenderse para reiniciar el ciclo. Esto puede volverse muy molesto cuando intentas usar tus dispositivos electrónicos para algo productivo.

Una alternativa a la idea del disipador de calor es comprar un módulo regulador de conmutación que funcione de manera más eficiente y más fría. Es posible encontrar módulos que tengan pinning similar al 7805 que está usando ahora.

Un disipador de calor (también conocido como disipador de calor [1]) es un intercambiador de calor pasivo que transfiere el calor generado por un dispositivo electrónico o mecánico a un medio fluido, a menudo aire o un líquido refrigerante, donde se disipa lejos del dispositivo. permitiendo así la regulación de la temperatura del dispositivo a niveles óptimos. En las computadoras, los disipadores de calor se utilizan para enfriar las unidades centrales de procesamiento o los procesadores de gráficos. Los disipadores de calor se utilizan con dispositivos semiconductores de alta potencia, como transistores de potencia y dispositivos optoelectrónicos, como láseres y diodos emisores de luz (LED), en los que la capacidad de disipación de calor del componente en sí es insuficiente para moderar su temperatura.

Ok, pero eso realmente no aborda la pregunta.