Hallo,
Ich versuche gerade den richtigen Kühlkörper für meine durch den 78T05
(3A) stabilisierte Spannung zu bekommen.
Ich habe die Verlustleistung ausgerechnet: Pv = 15V 3A - 5V 3A =
30W.
Ziemlich viel und vielleicht auch überdimensioniert, ist aber auch gut
so. Da sollen SRF05, Sprachmodul, 2*uC, Funkmodul, 7*cny70,ein 4
Zeiliges LCD und das ein oder andere noch ran.
Jetzt habe ich aber bei csd electronics ANgaben von Kühlkörpern
gefunden.
Bsp:
Material: Aluminium
Wärmewiderstand...............................24 K/W
Die ANgabe ist scheinbar in Kelvin/W.
Ich fange trotz guter mathematischer Kenntnisse nicht viel damit an, da
ich keine Idee habe wie ich beweisen kann dass meine Wahl des
Kühlkörpers passt.
Bitte um Ratschläge.
Gruß Bro
Brocken Sei schrieb:> da> ich keine Idee habe wie ich beweisen kann dass meine Wahl des> Kühlkörpers passt.
Passt nicht, Deine Wahl.
Kleiner 2 K/W sollte er sein. Besser ist es (wenn mgl.), die
Eingangsspannung zu reduzieren. 30 Watt bei TO220 Gehäuse ist mgl., aber
durch die kleine Kontaktfläche nicht optimal. Außerdem macht der Regler
ab 25 Watt zu, d.h. er regelt schon runter.
Im Fairchild-DB hat der 78T05 ein RJC von 2.5K/W, d.h., bei 30W wird die
Sperrschicht schon mal 75K wärmer als das Gehäuse. Bis 125°C darfst du
ihn betreiben, d.h. du musst das Gehäuse auf <50°C halten.
Jetzt hängt es davon ab, welche maximale Umgebungstemperatur du zulässt.
Bei 40°C hast du dann noch 10K Reserve, der Kühlkörper muss dann aber
10K/30W = 0.33 K/W haben, bei 30°C max. Umgebung brauchst du noch immer
einen KK mit 0.66K/W. Das ist schon ein ganz netter Brocken!
Eine deutliche Verbesserung ist zu erziehlen, wenn du mit einem Lüfter
(oder mit Wasser) kühlst.
Dein ausgewählter KK mit 24K/W ist auf jeden Fall absolut nicht
brauchbar.
Deine Eingangsspannung ist viel zu hoch - mit nur 8-10V wäre das Ganze
schon deutlich entspannter. Wenn die 15V aber vorgegeben sind, dann ist
dringend ein Schaltregler anzuraten - oder nur sehr kurzzeitiger Betrieb
möglich.
holger schrieb:> 24 K/W x 30W = 720 K
hmm stimmt, habe nicht auf die EInheiten geschaut, mein Fehler, danke
idt jetzt einleuchtend!
mhh schrieb:> Passt nicht, Deine Wahl.>> Kleiner 2 K/W sollte er sein. Besser ist es (wenn mgl.), die> Eingangsspannung zu reduzieren. 30 Watt bei TO220 Gehäuse ist mgl., aber> durch die kleine Kontaktfläche nicht optimal. Außerdem macht der Regler> ab 25 Watt zu, d.h. er regelt schon runter.Michael H. schrieb:> SCHALTREGLER! LM2576 oder sowas harmloses.> 3A und 30W mit einem Linearregler ist sinnlos.HildeK schrieb:> Im Fairchild-DB hat der 78T05 ein RJC von 2.5K/W, d.h., bei 30W wird die> Sperrschicht schon mal 75K wärmer als das Gehäuse. Bis 125°C darfst du> ihn betreiben, d.h. du musst das Gehäuse auf <50°C halten.> Jetzt hängt es davon ab, welche maximale Umgebungstemperatur du zulässt.> Bei 40°C hast du dann noch 10K Reserve, der Kühlkörper muss dann aber> 10K/30W = 0.33 K/W haben, bei 30°C max. Umgebung brauchst du noch immer> einen KK mit 0.66K/W. Das ist schon ein ganz netter Brocken!> Eine deutliche Verbesserung ist zu erziehlen, wenn du mit einem Lüfter> (oder mit Wasser) kühlst.> Dein ausgewählter KK mit 24K/W ist auf jeden Fall absolut nicht> brauchbar.>> Deine Eingangsspannung ist viel zu hoch - mit nur 8-10V wäre das Ganze> schon deutlich entspannter. Wenn die 15V aber vorgegeben sind, dann ist> dringend ein Schaltregler anzuraten - oder nur sehr kurzzeitiger Betrieb> möglich.
Ok, dann wird es wohl der Schaltregler sein.
Danke schön!
Gruß Bro
Michael H. schrieb:> Für die Zukunft trotzdem:
Ach was da alles auf MC.net zu finden ist, da hätte ich nämlich als
letztes gesucht.
Michael H. schrieb:> SCHALTREGLER! LM2576 oder sowas harmloses.
Hmm, für den habe ich mich entschieden, aber ich wollte eigentlich den
LM 150 nehmenm jedoch nicht dicher ob das ein Schaltregler ist, weil mir
die wichtigen parameter zur Berechnung der Verlustleistung fehlen.
Ich weiß jetzt nicht direkt wie ich die Verlustleistung ausrechnen kann.
Ich nehme an, dass diese über den Wirkungsgrad zu ermitteln sind.
Also so meine Berechnung:
Lt. Datenblatt ist bei einer 5V stabilisierung der Wirkungsgrad 82%,
jedoch nur bei Uin = 12V, Uout = 5V, Iout = 3A.
Also glatte 3V weniger als das ich brauche.
also PIn = UIn * I = 15V * 2,5A = 37,5W, --> 37,5W *0,82 = 30,75W,
dh 37,5W - 30,75W gehen durch Wärme in die Luft. Also 6,75W.
--> Gewählter Kühlkörper:
Wärmewiderstand............................18,7 K/W
--> Temperatur = 18,7 * 6,75(Welche sowieso nicht immer ganze fließen
werden) = 126°, und das IC hält 125° aus.
Kann ich das so lassen?
Gruß Bro
Michael H. schrieb:> Da geht er unter anderem Karl-Heinz, Peda, und spess an.
Hey, dafür habe ich mich schon entschuldigt.
Michael H. schrieb:> Dass denen der> Kragen nicht platzt, ist bewundernswert.
Bewundern kannst du sie ja wann und wie du willst, aaaaaaabbbberrr das
interessiert doch kein schwein hier!
Zum Problem: Kann ich das an der Grenze so lassen oder habe ich
vielleicht einen Fehler gemacht?
Danke für weitere Unterstützung!
Gruß Bro
Was du da an Stuss zusammenrechnest, geht auf keine Kuhhaut. Da du dich
aber zu deinen Ungunsten verrechnet hast, geht die Schlussfolgerung in
Ordnung.
Was ist denn ein Wirkungsgrad?
Karl heinz Buchegger schrieb:> Was du da an STudd zusammentrechnest, geht auf keine Kuhhaut.
Das dachte ich mir schon, danke der direkten Antwort.
Gruß Bro
Brocken Sei schrieb:> Karl heinz Buchegger schrieb:>> Was ist denn ein Wirkungsgrad?>> Das verhältnis von der Abgegeben Leistung zur Zugeführten Leistung
Und?
Wieviel Leistung (eigentlich Energie) ziehst du bei 5V und 3A?
Karl heinz Buchegger schrieb:> Brocken Sei schrieb:>> Karl heinz Buchegger schrieb:>>> Was ist denn ein Wirkungsgrad?>>>> Das verhältnis von der Abgegeben Leistung zur Zugeführten Leistung>> Und?> Wieviel Leistung (eigentlich Energie) ziehst du bei 5V und 3A?
Wieviele Watt müssen daher vorne reinrinnen, damit da hinten 5V und 3A
rauskommen, wenn der Regler einen Wirkungsgrad von ca 80% hat?
Wieviele Watt müssen daher in Form von Wärme verblasen werden?
Karl heinz Buchegger schrieb:> Wieviele Watt müssen daher vorne reinrinnen, damit da hinten 5V und 3A
18W
Karl heinz Buchegger schrieb:> Wieviele Watt müssen daher in Form von Wärme verblasen werden?
3W
Hmmm, bitte kurzen Moment zum Überlegen
Gruß Bro
Man fängt bei solchen Sachen mehr oder weniger immer beim Ausgang zu
rechnen an.
Denn du willst ja 5V und 3A haben! Die brauchst du, die musst du
erreichen können.
Daraus ergibt sich, dann was man vorne reinstecken muss, damit das
Geforderte hinten rauskommt.
Und daraus ergibt sich dann wieder, was bei der ganzen Aktion auf der
Strecke bleibt.
Das ist bei Linearreglern auch nicht anders als bei Schaltreglern. Der
einzige Unterschied: bei Linearreglern muss der Strom der hinten
rauskommt auch vorne reingesteckt werden, bei Schaltreglern müssen nur
die Watt die hinten rauskommen sollen auch vorne reingesteckt werden (+
ein Zuschlag der durch den Wirkungsgrad verloren geht)
Karl heinz Buchegger schrieb:> Man fängt bei solchen Sachen mehr oder weniger immer beim Ausgang zu> rechnen an.> Denn du willst ja 5V und 3A haben! Die brauchst du, die musst du> erreichen können.
stimmt, Dummheit von mir.
Danke euch!
Gruß Bro
Karl heinz Buchegger schrieb:> Das ist bei Linearreglern auch nicht anders als bei Schaltreglern. Der> einzige Unterschied: bei Linearreglern muss der Strom der hinten> rauskommt auch vorne reingesteckt werden, bei Schaltreglern müssen nur> die Watt die hinten rauskommen sollen auch vorne reingesteckt werden (+> ein Zuschlag der durch den Wirkungsgrad verloren geht)
Ist einleuchtend
Gruß Bro
Brocken Sei schrieb:> --> Temperatur = 18,7 * 6,75(Welche sowieso nicht immer ganze fließen> werden) = 126°, und das IC hält 126° aus.
Nicht ganz. Du errechnest keine Absoluttemperatur, sondern eine
Erwärmung!
Umgebung 23° -> Gehäustemperatur 23°+125°.
Der eigentliche "Kern" - die Junction - wird allerdings noch wärmer
wegen dem zusätzlichen Wärmewiderstand zwischen Junction und Case
(Gehäuse).
Und nein, der LM150 ist kein Schaltregler.
Michael H. schrieb:> Nicht ganz. Du errechnest keine Absoluttemperatur, sondern eine> Erwärmung!> Umgebung 23° -> Gehäustemperatur 23°+125°.> Der eigentliche "Kern" - die Junction - wird allerdings noch wärmer> wegen dem zusätzlichen Wärmewiderstand zwischen Junction und Case> (Gehäuse).
Hmm, jetzt habe ich aber noch eine Frage:
Im Datenblatt ist unter Thermal Resistance 2 Werte zu finden.
Ich nehme an der Junc to case is der interessantere für mich. Dieser
beträgt 2 °C/W.
Also bei meiner Berechnung verbrennt der LM2576 3W. Diese muss ich jetzt
mit 2 multiplizieren, damit ich weiß wie groß die Temperatur am Gehäuse
ist.
Dh jetzt herrscht eine Temperatur von 2*3 = 6 °C am Gehäuse. Etwas wenig
kommt mir vor, da muss doch was falsch sein oder?
Gruß Bro
Brocken Sei schrieb:> Dh jetzt herrscht eine Temperatur von 2*3 = 6 °C am Gehäuse.
Nicht 'es herrscht'
Er erwärmt sich um ...
Und Junction to Case ist die Erwärmung die der eigentliche IC (das
Silizium) im Vergleich zum Gehäuse macht, in die es eingebaut ist.
Ist das Gehäuse 70°C warm, dann hat das Silizium-Plättchen 76°C
Karl heinz Buchegger schrieb:> Nicht 'es herrscht'> Er erwärmt sich um ...
Sry, aber dieses Thema wurde in meiner Ausbildung bis her nur sehr sehr
wenig gestriffen, daher mein Interesse jetzt.
Also das gehäuse erwärmt sich um 6°. Ok, also jetzt wird die AUssage von
Michael H schon deutiger. Also insgesamt habe ich dann 25° + 6° = 31°C
Gehäusetemperatur, und dafür brauche ich einen Kühlkörper?
Im Datenblatt steht doch, dass der bis 125° arbeitet.
Der 2te Wert ist vielleicht jetzt wichtig: Junction to Ambient
(Junction to ambient thermal resistance with approximately 1 square
inches of PC board cooper surrounding the leads.)
65 W/°C
Ambient bedeutet draußen, aber wieso wird die Temperatur nach außen
wärmer als am Gehäuse?
Gruß Bro
Brocken Sei schrieb:> Sry, aber dieses Thema wurde in meiner Ausbildung bis her nur> sehr sehr wenig gestriffen,
Weist du.
Etwas nicht zu wissen ist keine Schande. Aber etwas so runterzuspielen
wie du das immer machst, wobei jeder der mitliest genau sehen kann, dass
du im Grunde keine Ahnung hast, das macht dir so schnell keiner nach.
> Also das gehäuse erwärmt sich um 6°.
Nicht "das Gehäuse erwärmt sich um".
Das Gehäuse hat sich bereits erwärmt.
Aber das Siliziumplättchen, welches in den Kunststoff eingegossen ist,
ist noch einmal wärmer als das Gehäuse.
Du hast 2 Temperatursprünge:
von der Umgebungsluft zum Gehäuse (mit ev. Kühlkörper)
vom Gehäuse zum Silizium.
Junction .... das IC-Plättchen, das Silizium
Case .... das Gehäuse
Ambient .... die Umgebung
bei jedem der beiden Übergänge wird die Temperatur höher. Welche
Temperatur sich am Silizium ergibt, hängt davon ab, welche
Umgebungstemperatur man hat und wie groß die Erhöhung bei jedem Übergang
ist.
(wenn du dir das nicht merken kannst: Wie nennen denn die PC Bastler das
was sie tun, wenn sie ihre Gehäuse aufmotzen? Genau. Case-Modding.
Wie nennt man einen Koffer, der als Plastikhartschale ausgeführt ist?
Genau. Hard-Case.
Jedesmal steckt da das Wort 'Case' drinnen. Und jedesmal meint es
dasselbe: Gehäuse, Verpackung.
Wie nennt Phillips ihre Lampen, die hinter den Fernseher platziert
werden und den Raum (die Umgebung) in einen Farbton passend zum Bild
erleuchten? Genau. Ambi-Light. Da steckt ambient drinnen, "die
Umgebung". Oder auch etwas gewählter ausgedrückt: das Ambiente. Sicher
schon mal gehört: Das Restaurant XYZ hat ein tolles Ambiente.
Man kann sich vieles erschliessen, wenn man nur ein wenig auf seine
Umgebung achtet, wie sie spricht, wie sie sich verhält. Und ein wenig
nach Wortzusammenhängen forscht.
Ein fettes Dankeschön für deine wiedermal gute und saubere Erklärung. Im
Prinzip kann ich sagen, dass ich es 100% verstanden habe, damit würde
ich aber nicht nur mich selber sonder alle die mir geholfen haben
belügen.
Ich hab keinen Plan wie einzelne Dinge du mir erklärt hast (und die ich
teilweise auch verstehe) mit anderes zusammenhängt.
Am besten wäre nach einer Erklärung für Dummies zu suchen, oder in
diesem neuen Semester meine Lehrer soweit ausfrage dass sie selbst
nichts mehr wissen.
Wird wohl die nächste Sache mit der ich mich beschäftigen muss bevor ich
meinen LF vollständig und perfekt aufbauen kann, und zwar die Grundlagen
der Elektronik, obwohl ich schon 4 eigentlich ziemlich erfolgreiche
Jahre davon hinter mir habe, aber da wird auch nicht alles gelehrt,
leider muss ich sagen, und jetzt scheiterts an sowas, wie sehr ich den
Lehrplan dafür hasse, aber was solls, auf ins nächste-------------->
Gruß Bro
Sascha Weber schrieb:> macht 3W * (2K/W + 10K/W) + 20°C = 56°C [ok]
Ja so langsam wird es mir klar, aber trotzdem, irgendwie komisch für
mich, und deswegen nicht akzeptabel, dass ich das so hin nehm, muss mich
damit mehr und effizienter beschäftigen
Danke Sascha
Gruß Bro
Sascha Weber schrieb:> 'Junction to Ambient' => Wärmewiderstand OHNE Kühlkörper>> macht 3W * 65K/W + 20°C = 215°C [zu heiss]>>> mit Kühlkörper (z.B. 10K/W)>> macht 3W * (2K/W + 10K/W) + 20°C = 56°C [ok]
hmm ,also irgendwie verständlich, im einen sind die 2k/W schon drinnen,
da ja laut Angabe Junction to Ambient ist, dh Junction to case
übersprungen wurde, und im anderen müssma das dazu rechnen, weil der
Kühlkörper die Umgebung auf seine 10K/W ändert.
Stimmt diese Pseudo Vorstellung?
Gruß Bro
