Würde diese Komponente einen Kühlkörper benötigen?

Würde dieser Spannungsregler LM7805 einen Kühlkörper benötigen?

Es regelt 12V bis 5V und wird für einen 5V-Sensor verwendet, der 4mA Strom zieht.

Die Verlustleistung beträgt (12 V - 5 V) * 0,004 A + 12 V * 0,006 A (letzterer Begriff bezieht sich auf den maximalen internen Verbrauch des Reglers).

Die Gesamtleistung liegt bei 100 mW, was gut innerhalb der sehr konservativen 600 mW liegt, die Sie von einem TO-220 ohne Kühlkörper abgeben können.

Sie könnten einen LM78L05 verwenden, wie andere vorgeschlagen haben, der eine ähnliche Verlustleistung hätte und dennoch in Ordnung wäre. Allerdings ist die Leitungs- und Lastregelung für den LM78L05 schlechter, es ist nicht der gleiche Chip. Die TO-252-Version des LM78M05 ist ein guter Kompromiss.

Nein, hierfür wäre kein Kühlkörper erforderlich.

Um Ihr Problem zu lösen, müssen Sie zuerst die von der Komponente verbrauchte Leistung kennen . Dazu ist es eine einfache Berechnung von P  =  IV . Ihre Verlustleistung würde also 4 mA * (12 V - 5 V) = 0,028 W betragen, was 28 mW entspricht.

Der nächste Schritt besteht darin, die thermischen Eigenschaften des Bauteils zu untersuchen.

Wie Sie sehen können, beträgt die maximale Betriebstemperatur 125 ° C.

Nun sehen Sie sich den Wärmewiderstand an der Verbindungsstelle zur Luft an. Für das TO-220-Gehäuse beträgt die Temperatur 65 ° C / W. Damit nehmen Sie Ihren zuvor berechneten Leistungswert (0,028 W) und stecken ihn in diese Gleichung. Dadurch erhalten Sie: 65 ° C / W * 0,028 W = 1,82 ° C, was bedeutet, dass sich Ihr 7805 um ca. 2 ° C über der Umgebungstemperatur aufheizt. Wenn wir davon ausgehen, dass Sie in einer Umgebungstemperatur von 25 ° C arbeiten, bedeutet dies, dass sich Ihre Komponente auf ca. 27 ° C aufheizt. Dies liegt innerhalb des angegebenen Temperaturbereichs und erfordert daher keinen Kühlkörper.

Wenn Sie diese Schritte ausführen, können Sie in Zukunft ähnliche Dinge berechnen.

HINZUGEFÜGT

Wie Colin in seiner Antwort hervorhob, ist der 78L05 möglicherweise für Sie günstiger und für den Einsatz in Niedrigstromanwendungen gedacht, da er einen maximalen Ausgangsstrom von 100 mA aufweist, der immer noch über dem liegt, was Sie benötigen.

Mit den Berechnungen von zuvor können wir uns jedes Datenblatt für die Komponente ansehen. Ich benutze DIESES und wir können die thermischen Eigenschaften finden.

Das TO-92-Gehäuse ist ein Z-Gehäuse mit einem Wärmewiderstand von 230 ° C / W gegen Luft. Wir können diesen Wert jetzt in der vorherigen Gleichung verwenden: 230 ° C / W * 0,028 W = 6,44 ° C, was wiederum für Sie mehr als in Ordnung ist, ohne sich Sorgen zu machen.

BEARBEITEN:

Ich habe vergessen, den Strom des 7805 IC selbst einzuschließen. Dies wurde jedoch in der Antwort von Spehro Pefhany erwähnt. Wenn Sie sich jedoch daran erinnern, den Strom des von Ihnen verwendeten IC einzubeziehen, sollten Sie mit dieser Methode in Zukunft die Leistung und die Wärmeabgabe berechnen können.

Die Verlustleistung beträgt 7 (V) * 0,004 (A) = 0,028 W. Sie sollten dafür keinen Kühlkörper benötigen.

Möglicherweise ist ein 78l05 billiger. Dies ist eine TO92-Version des Reglers. Er ist für weniger Strom ausgelegt und kann weniger Strom verbrauchen, ist aber dennoch ausreichend.

Bearbeiten Wie Chris Stratton darauf hingewiesen, ich die Kraft durch den Regler selbst abgeführt vernachlässigt , die 12 (V) sein würde * 0,006 (A) = 0,072 W, insgesamt Dissipation von 100 mW ergibt. Sie sollten immer noch ohne Kühlkörper in Ordnung sein.

Die Verlustleistung dieses Reglers hängt direkt von der abfallenden Spannung und dem Strom ab, den die Schaltung entnimmt.
Bei 4 mA würde ein Abfall von 12–5 = 7 V 4 mA × 7 V = 28 mW betragen.

Ein TO-220- Gehäuse hat einen Wärmewiderstand gegen Luft (Kühlkörper gegen Umgebungstemperatur) von etwa 70 C / W. Dies bedeutet, dass sich das Gerät ca. 2 ° C über der Umgebungstemperatur aufheizt.

Ein Kühlkörper ist nicht erforderlich.

Versorgungsspannung = 12 V * (4 mA + 8 mA max. {Iq (reg)} = 144 mW.

Last = 48 mW. ,

Regler = 144-48 = 96 mW * 65 ° C / W = 6,5 ° C Übergangstemperatur

Schlussfolgerung <40 ° C Anstieg der isolierten Verbindung über die Umgebungstemperatur der Platine ist in Ordnung, wenn die Platine <40 ° C ist. Andernfalls wird ein akzeptabler Anstieg herabgesetzt.
Wenn die Last viel größer ist, führen Sie einen erneuten Spannungsanstieg durch und berücksichtigen Sie die Kühlkörperauslegungen.

"cool". 🕶

Das Regeln von 12V auf 5V bedeutet einen Spannungsabfall von 7V im Regler. Bei 4 mA beträgt die Gesamtverlustleistung im Regler 0,028 W.

Dies ist ziemlich niedrig, und der 7805 kann ohne Kühlkörper damit umgehen