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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik L7805 wird sehr heiss


Autor: TeZett (Gast)
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Hallo,

habe zuerst mal im Forum spioniert und auch was Gleiches gedunden, 
allerdings ist die Antwort nicht dabei.

Mein L7805CV auf meiner (alten) Dev-Platine wird seit einigen Tage sehr 
sehr heiss !
Habe schon ein Kühlblech mit angeschraubt - nun wird das Blech 
knackeheiss und der L7805 bleibt kalt.

Dennoch meine Frage: habe solche Teile "Altersschwäche" ?

Ich betreibe das Dev-Board (schon immer, also knapp 8 Jahre) mit einem 9 
Volt Netzteil (max. 500 mA) ohne diese Erhitzung.
Habe auch schon das Netzteil getauscht - hätte ja sein können 
dass...ändert sich aber nichts am Ergebnis.

Ich betreibe über den internen Anschluss auf dem Board ebenfalls ein 
GLCD mit 240x128 Pixeln, Beleuchtung CCFL über Inverter.

Liegt es daran und sollte ich lieber eine ext. Stromquelle für das GLCD 
nehmen ?

Gruss

: Verschoben durch Admin
Autor: AVRuser (Gast)
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Eine entscheidende Frage ist:

Wurde am System vor dem Auftreten des Problems irgendwas geändert 
(andere Komponenten / Zusätze angeschlossen, usw.)?

Evtl. ist ein Pufferelko fehlerhaft. Miss auch mal die Stromaufnahme des 
Boards.

Hat der Inverter des CCFL einen "dicken" Pufferelko am Eingang?

Autor: Ewald Scherer (rentner62)
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Lass Dir das gleich patentieren, dass der Spannungsregler kälter bleibt 
wie das Kühlblech, auf dem er aufgeschraubt ist.
Vielleicht ein Foto für uns alle?

Autor: MagIO (Gast)
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Wahrscheinlich hat er keine einfache Schraube benutzt, sondern eine 
Hitze-Pump-Schraube.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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MagIO schrieb:
> Wahrscheinlich hat er keine einfache Schraube benutzt, sondern eine
> Hitze-Pump-Schraube.

Das hängt vom Gewinde ab: Ein Rechtsgewinde transportiert die Wärme vom
Bauteil zu Kühlkörper, ein Linksgewinde andersherum, ist doch klar.

Ihr glaubt das nicht? Dann probiert's aus!

Zum Thema:

Liefert der Regler noch die vollen 5V?

Werden irgendwelche anderen Bauteile auffällig warm, also bspw. einer
der Elkos?

> Ich betreibe über den internen Anschluss auf dem Board ebenfalls ein
> GLCD mit 240x128 Pixeln, Beleuchtung CCFL über Inverter.

War das auch schon angeschlossen, bevor das Problem auftrat? So ein GLCD
mit Beleuchtung zieht schon einiges an Strom.

Falls die Erwärmung tatsächlich nur durch das GLCD verursacht wird und
sonst keine Fehler vorliegen:

Wenn du denn den heißen Regler fest anfasst, wie lange dauert es dann,
bis du anfängst zu schreien?

 <2s: Eine stärkere Stromversorgung muss her.
1-5s: Ein größerer Kühlkörper sollte das Problem lösen.
 >5s: Du kannst alles so lassen wie es ist.

Autor: Michael_ (Gast)
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Also, was ist "heiß"?
Aus Erfahrung, 60°C kann man auf Dauer nicht anfassen! Bei 100°C zischt 
die Spucke.
Und 100°C verträgt ein 7805!

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Ich hatte bei Geräten schon, daß Keramikkondensatoren niederohmig wurden 
(z.B. ganze Serien Goldstar-SAT-Receiver)

Gruß

Jobst

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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Ewald Scherer schrieb:
> Lass Dir das gleich patentieren, dass der Spannungsregler kälter bleibt
> wie das Kühlblech, auf dem er aufgeschraubt ist.

Da der Kunststoffteil des TO-220-Gehäuses vermutlich eine erheblich 
schlechtere Wärmeleitfähigkeit hat als die Metall-Rückenplatte und der 
Kühlkörper, kann es durchaus sein, dass die Kunststoffoberfläche kälter 
bleibt als der Kühlkörper.

Andreas

Autor: Udo R. S. (Gast)
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Andreas Ferber schrieb:
> Da der Kunststoffteil des TO-220-Gehäuses vermutlich eine erheblich
> schlechtere Wärmeleitfähigkeit hat als die Metall-Rückenplatte und der
> Kühlkörper, kann es durchaus sein, dass die Kunststoffoberfläche kälter
> bleibt als der Kühlkörper.

Der ist nicht kälter, fühlt sich aber kälter an.
Beispiel: 90 Grad Luft = Sauna ist kein Problem,
aber fasst mal 10min in 90 Grad heißes Wasser.
insofern fühlt sich das Plastikgehäuse kälter an als der Kühlkörper.

Autor: miko1017 (Gast)
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9V Einangsspannung, 5V Ausgangsspannung und das Netzteil könnte 500 mA. 
Macht Pi mal Daumen 2W Verlustleistung maximal und schon 1W wird, je 
nach Person und Kühlung, ganz ordentlich warm. Wie Yalu schon schrieb, 
das elektrische Verhalten des 7805 wäre nun interessant (bricht die 
Spannung zusammen? welcher Strom geht vorne rein und kommt hinten raus?) 
ansonsten kann man hier nur (noch) rumraten.

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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Udo R. S. schrieb:
>> Da der Kunststoffteil des TO-220-Gehäuses vermutlich eine erheblich
>> schlechtere Wärmeleitfähigkeit hat als die Metall-Rückenplatte und der
>> Kühlkörper, kann es durchaus sein, dass die Kunststoffoberfläche kälter
>> bleibt als der Kühlkörper.
> Der ist nicht kälter, fühlt sich aber kälter an.

Nein, er ist auch tatsächlich kälter. Wenn der Wärmewiderstand zur 
Kunststoffoberfläche deutlich grösser als der zur Kühlkörperoberfläche 
ist, dann bildet sich zwischen Die und Kunststoffoberfläche ein höheres 
Temperaturgefälle als zwischen Die und Metalloberfläche aus. Da die 
Temperatur am Die in beiden Fällen zwangsläufig gleich ist, muss 
logischerweise die Temperatur am Kunststoff niedriger sein.

Andreas

Autor: A. K. (prx)
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Andreas Ferber schrieb:

> Nein, er ist auch tatsächlich kälter. Wenn der Wärmewiderstand zur
> Kunststoffoberfläche deutlich grösser als der zur Kühlkörperoberfläche
> ist, dann bildet sich zwischen Die und Kunststoffoberfläche ein höheres
> Temperaturgefälle als zwischen Die und Metalloberfläche aus.

Das stimmt nur, wenn die Kunststoffoberfläche ebenfalls leidlich gut 
gekühlt ist, und zwar unabhängig von der Metallfläche. Normalerweise 
wird der Wärmestrom durch den Kunststoff aufgrund der schlechten 
Luft/Strahlungskühlung auf der dem KK gegenüberliegenden Seite des ICs 
jedoch so gering sein, dass das Temperaturgefälle entlang des 
Kunststoffs gering ist.

Es entspricht ins elektrische übersetzt der These, dass bei
   V1------+----R1 1 Ohm----V2----R3 5 Ohm----GND
           |
           +----R2 2 Ohm----V3----R4 100 Ohm--GND
die Spannung V3 kleiner sei als V2, weil R2 > R1.

Autor: Michael (Gast)
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A. K. schrieb:
> dass das Temperaturgefälle entlang des
> Kunststoffs gering ist.

Wenn das Temperaturgefälle gering ist würde das ja bedeuten, dass sich 
die Temperaturen (Die, Kunststoff) nicht großartig unterscheiden aber 
ich schätze hier grade mal, dass es anders gemeint ist, sprich: Kanns 
sein, dass ihr aneinander vorbeiredet und beide das Gleiche meint?

Autor: A. K. (prx)
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Kommt auf die Zahlen an, insofern muss ich mich korrigieren. Es könnte 
tatsächlich sein, dass das Verhältnis zwischen dem Wärmewiderstand 
innerhalb des Kunststoffs und dem zwischen Oberfläche und Umgebung (oben 
R2/R4) grösser ist als das analoge Verhältnis entlang der anderen 
Kühlstrecke (R1/R3). Dann ist der Kunststoff kühler als der KK.

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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A. K. schrieb:
> Das stimmt nur, wenn die Kunststoffoberfläche ebenfalls leidlich gut
> gekühlt ist, und zwar unabhängig von der Metallfläche. Normalerweise
> wird der Wärmestrom durch den Kunststoff aufgrund der schlechten
> Luft/Strahlungskühlung auf der dem KK gegenüberliegenden Seite des ICs
> jedoch so gering sein, dass das Temperaturgefälle entlang des
> Kunststoffs gering ist.

Richtig - kommt aber sehr auf den Kühlkörper an.

> Es entspricht ins elektrische übersetzt der These, dass bei
>    V1------+----R1 1 Ohm----V2----R3 5 Ohm----GND
>            |
>            +----R2 2 Ohm----V3----R4 100 Ohm--GND
> die Spannung V3 kleiner sei als V2, weil R2 > R1.

Wobei das Verhältnis R2/R1 bei Kunststoff vs. Metall erheblich grösser 
ist, im 2-3stelligen Bereich. Siehe z.B. Epoxid-Vergussmasse mit hoher 
Wärmeleitfähigkeit: 
http://in.rsdelivers.com/product/electrolube/erer2... 
(1,26 W/m*K) vs. Alu (260 W/m*K). Damit sieht das Verhältnis der 
Wärmewiderstände dann schon etwas anders aus.

Wenn der OP also nicht gerade einen Riesen-Kühlkörper genommen hat (die 
Rede war von einem Kühlblech, also eher was kleineres denke ich), dann 
liegt es durchaus im Bereich des physikalisch möglichen, dass die 
Kunststoffoberfläche kälter bleibt als der Kühlkörper. Pauschal 
ausschliessen kann man die Möglichkeit nicht.

Andreas

Autor: TeZett (Gast)
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Hallo,

habe das Problem gefunden:

wenn ich das GLCD über das Dev-Board betreibe, wird der 7805 zwischen 92 
und 97 Grad heiss (gemessen mit einem DS1820) - ohne wird er nur 
zwischen 32-36 Grad warm.

Das Gehäuse des 7805 fühlt sich also nicht nur kälter an, sondern ist 
kälter.

@avruser:
- die Stromversorgung war vorher parasitär, hatte das GLCD aber jetzt 
bei Weiderinbetriebnahme "gedankenlos" mit an's Board geklemmt
- "dicker" Pufferelko ist vorhanden

@Ewald Scherer
- der ging dann ja wohl nach hinten los rofl

@MagIO
- Ich habe eine selbstgemachte mit Mittengewinde entwickelt, die führt 
Wärme ab und Kälte zu (Patent pending ;-))

@Yalu X
- Ich habe eine selbstgemachte mit Mittengewinde entwickelt, die führt 
Wärme ab und Kälte zu (Patent pending ;-))
- Regler liefert(e) volle Volt
- andere Teile wurden nicht heiss

@Andreas
- genau so ist es auch

Die Die ;-) liegt frei an der "Luft", wohingegen die Kühlfahne auf die 
Platine geschraut war (mit Rechtsgewinde ;-)) - den Kühlkörper (ein 
Stahlwinkel 20x20x3 mm - hatte grad nichts Passenderes gefunden) habe 
ich zwischen Kühlfahne und Platine geschoben und dann wieder mit einer 
Schraube befestigt.

Ich bin nur Elektronik-Laie und liebe solche Berechnungen wie Du sie 
gemacht hast :-) - wünschte ich könnte das auch.

@all
Danke für euer Interesse an diesem Problem - warme und auch heusse 
Bauteile kenne ich schon, war nur verwundert weil es plötzlich auftrat.

Hatte das GLCD aber vorher mit extra Stromversorgung, und es jetzt beim 
"Neustart" mit diesem Hobby an's Board geklemmt.

Gruss

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