Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kühlkörper für Spannungsregler


von Lokus P. (derschatten)


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Ich möchte von 12V auf 9V Runterregeln.
Benötige ich dann für einen 7809 der mit max. 1A belastet werden kann 
einen Kühlkörper?
Falls ja, wie sollte der dimensioniert werden?

Was sagen die Angaben K/W aus, die bei Kühlkörpern angegeben werden?
Ist weniger, besser?

von Falk B. (falk)


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@  Manfred W. (derschatten)

>Ich möchte von 12V auf 9V Runterregeln.
>Benötige ich dann für einen 7809 der mit max. 1A belastet werden kann
>einen Kühlkörper?

Hmm, weißt du wie ein Linearregler funktioniert? Er verheizt die 
Differenz Zwischen Eingangs- und Ausgangsspanung bei dem aktuellen 
Ausgangsstrom.

P = (Uein -U_aus) * I_aus.

Macht bei dir max. 3W.

>Falls ja, wie sollte der dimensioniert werden?
>Was sagen die Angaben K/W aus, die bei Kühlkörpern angegeben werden?
>Ist weniger, besser?

Ja, siehe Kühlkörper.

MFG
Falk

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Bei 3W Verlustleistung könnte sich ein Schaltregler lohnen. Der braucht 
keinen Kühlkörper.

http://www.linear.com/products/internal_power_switch_buck

von MaWin (Gast)


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> Ich möchte von 12V auf 9V Runterregeln.

Wirklich 12V oder Auto ?

Im Auto:

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Ansonsten:
3 Watt, ja, da brauchst du ein Kühlblech, aber nur ein kleines.
Ein TO220 schafft leider nicht mal 2 Watt.
Ein Blech von 4 x 4 cm selbst aus Eisen wäre ausreichend.

Notfalls das TO220 auf eine 5 x 5 cm Kupferinsel einer
ansonsten von Wärme unbelasteten Leiterplatte schrauben,
das reicht für 3 Watt auch.

von Falk B. (falk)


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@  Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite

>Bei 3W Verlustleistung könnte sich ein Schaltregler lohnen. Der braucht
>keinen Kühlkörper.

Bei 12->9V macht ein Linearregler 75% Wirkungsgrad. Schlechte DC-DC 
Wandler liegen darunter. Der Op kann BESTENFALLS einen fertigen Regler 
ala Recom 7809 kaufen und nutzen. Bei einer Preisdifferenze von 50 Cent 
zu 5 Euro ist das aber leicht unökonomisch.

MFG
Falk

von Falk B. (falk)


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@  MaWin (Gast)

>3 Watt, ja, da brauchst du ein Kühlblech, aber nur ein kleines.

Da frage ich mich, wofür der liebe Gott den Kühlkörper erfunden hat?
Eben weil ein BLECH eher schlecht zum kühlen geeignet ist. Für 3W gibt 
es kleine, preiswerte Aufsteckkühlkörper, die deutlich kleiner als so 
ein Blech sind.

MFG
Falk

von MaWin (Gast)


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> kleine, preiswerte Aufsteckkühlkörper

Du meinst die gebogenen Bleche ?

von aha (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Da frage ich mich, wofür der liebe Gott den Kühlkörper erfunden hat?
> Eben weil ein BLECH eher schlecht zum kühlen geeignet ist. Für 3W gibt
> es kleine, preiswerte Aufsteckkühlkörper, die deutlich kleiner als so
> ein Blech sind.

MaWin schrieb:
> Du meinst die gebogenen Bleche ?


Realsatire zum Freitag. Mit einem Lächeln ins Wochenende.

Mein erster Gedanke war:

http://www.youtube.com/watch?v=LpBa1jHVMYU&feature=related

:D

von Lokus P. (derschatten)


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Würde so ein Aufsteckteil da genügen?
Der Platzbedarf ist leider sehr gering, ich kann nur max. 27x28mm 
nutzen.

http://www.reichelt.de/Finger-Aufsteckkuehlkoerper/V-FI353/index.html?ACTION=3&GROUPID=3379&ARTICLE=35368&SHOW=1&START=0&OFFSET=500&;PROVID=2402

von mhh (Gast)


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Manfred W. schrieb:
> Der Platzbedarf ist leider sehr gering, ich kann nur max. 27x28mm
> nutzen.

Warum vorher nicht darüber nachgedacht?
Die Wärme muß auch weg vom Biegeblechkühlkörper. In einem engen Gehäuse 
ohne mögliche Zirkulation können auch 25 cm² zu wenig sein...

Deshalb schwer zu beantworten.

von Lokus P. (derschatten)


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Die Spannungswandlung ist für mich nur eine Zugabe, die ich dazubauen 
möchte weil noch Platz ist. Das Gehäuse ist auf beiden Seiten mit 
genügend Lüftungsschlitze geöffnet. Die Abwärme sollte also nicht das 
Problem sein.
Im Notfall kann ich auch noch einen Lüfter einbauen.

von MaWin (Gast)


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> Würde so ein Aufsteckteil da genügen?

Ja, 18K/W der Kühlkörper + 5 K/W das TO220,
macht 70 Grad mehr für den Chip als drumrum,
geht also bis drumrum 55 GradC vorherrschen.

von Lokus P. (derschatten)


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Worauf ist mehr zu achten. Auf die größe des Kühlkörpers oder auf den 
K/W Wert?

von Werner (Gast)


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Manfred W. schrieb:
> Worauf ist mehr zu achten. Auf die größe des Kühlkörpers oder auf den
> K/W Wert?

Der Wärmewiderstand (K/W) hat für deinen Fall wenig zu sagen, da bei 
deinem Aufbau die Standardbedingungen, unter denen der Wert bestimmt 
wird, wohl kaum eingehalten werden. Bestenfalls kann er als 
Vergleichswert dienen.

Wenn du ein Alu-Gehäuse hast, könntest du das als Kühlblech verwenden.

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Werner schrieb:
> Manfred W. schrieb:
>> Worauf ist mehr zu achten. Auf die größe des Kühlkörpers oder auf den
>> K/W Wert?
>
> Der Wärmewiderstand (K/W) hat für deinen Fall wenig zu sagen, da bei
> deinem Aufbau die Standardbedingungen, unter denen der Wert bestimmt
> wird, wohl kaum eingehalten werden.

Könntest du das noch erläutern?

von mhh (Gast)


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Simon K. schrieb:
> Könntest du das noch erläutern?

Keine freie Luftkonvektion möglich, sobald ein Gehäuse ins Spiel kommt.

von Meine Güte (Gast)


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mhh schrieb:
> Keine freie Luftkonvektion möglich, sobald ein Gehäuse ins Spiel kommt.

Das, was du damit sagen willst, ist Unsinn. Lüftungsschlitze oben und 
unten bewirken sehr muntere Kamineffekte. Hier muss allerdings 
ausserhalb des Gehäuses freie Luftkonvektion möglich sein.

von mhh (Gast)


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Meine Güte schrieb:
> Das, was du damit sagen willst, ist Unsinn. Lüftungsschlitze oben und
> unten bewirken sehr muntere Kamineffekte.

Schön für Dich. Ich bezog es aber (sinvoller Weise) auf bisher 
geschriebenes:

Manfred W. schrieb:
> Das Gehäuse ist auf beiden Seiten mit
> genügend Lüftungsschlitze geöffnet.

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Falk Brunner schrieb:
> Bei 12->9V macht ein Linearregler 75% Wirkungsgrad. Schlechte DC-DC
> Wandler liegen darunter.

"SimpleSwitcher" erreichen im Allgemeinen Wirkungsgrade von über 85% und 
sind sowohl vom Platzbedarf als auch von der Verlustleistung besser, und 
das ohne Kühlkörper und zu annehmbaren Preisen. Wenn die 
Eingangsspannung größer 12V wird, wird der Unterschied zum Linearregler 
noch deutlicher.

von MaWin (Gast)


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Vorsicht. Die einfachen SimpleSwitcher (LM2575 etc.)
erreichen 85% nur unter besten Voraussetzungen
und haben ebenso 2.5V drop out wie ein Linearregler.
Der Wirkungsgrad ist also unter den genannten 3V
nicht wesentlich besser als ein Linearreghler.

Erst der aufwändigeren nicht mehr so SimpleSwitcher
step downs haben nicht die 2.5V Linearverlust.

von Switchi (Gast)


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>Bei 12->9V macht ein Linearregler 75% Wirkungsgrad. Schlechte DC-DC
>Wandler liegen darunter.

Der LM2675 schafft über 90% Wirkungsgrad, wenn man dem Datenblatt 
Glauben schenken darf:

http://www.national.com/ds/LM/LM2675.pdf

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Switchi schrieb:
> Der LM2675 schafft über 90% Wirkungsgrad, wenn man dem Datenblatt
> Glauben schenken darf...

Das kann man ruhig glauben. Bei diesem Typ liegt die Dropout-Spannung 
auch bei lediglich 0.5V, könnte also passen, um die o.g. Aufgabe zu 
erfüllen.

von Switchi (Gast)


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>Das kann man ruhig glauben. Bei diesem Typ liegt die Dropout-Spannung
>auch bei lediglich 0.5V, könnte also passen, um die o.g. Aufgabe zu
>erfüllen.

Das war auch nur rethorisch gemeint. Wir setzen den LM2674 vielfach in 
unseren Produkten ein. Ein gnadenlos gutes Teil!

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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;-)

von Lokus P. (derschatten)


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Die 9V die ich verwende werden mit 800mA belastet. Damit fällt der 
LM2674 leider aus.

Um nochmal zur Kühlung zurückzukommen:

Wie wird ein Kühlkörper dimensioniert, der von 12V auf 9V regelt und 
einen Strom von 800mA standhalten muß?
Das Gehäuse ist wie gesagt auf beiden Seiten mit ausreichend 
Lüftungsschlitzen versehen: 
http://www.reichelt.de/Kunststoffgehaeuse-BOPLA/BOPLA-E-450VL/index.html?ACTION=3&GROUPID=3353&ARTICLE=5705&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&;PROVID=2402

von Kollateralschaden (Gast)


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Sag doch einmach mal was du vorhast.
Eventuell gibt es ja bessere Methoden um an die 9V zu kommen.

von Sven (Gast)


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Manfred W. schrieb:
> Die 9V die ich verwende werden mit 800mA belastet. Damit fällt der
> LM2674 leider aus.

Dann nimm halt den LM 2672/2673/2675/2676 usw.. Die können alle 
mindestens 1A liefern und sind sogar bei Reichelt verfügbar (und damit 
wahrscheinlich generel gut verfügbar) ;)

von MaWin (Gast)


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> Wie wird ein Kühlkörper dimensioniert, der von 12V auf 9V
> regelt und einen Strom von 800mA standhalten muß?

Er muß (12-9)*0.8 Watt abführen können, ohne daß das Bauteil
darauf zu heiss wird.

Man geht von einer Aussentemperatur von 40 GradC aus und von
einer Chiptemperatur von 125 GradC, also darf sie bei 2.4W
um 85K steigen, macht 35K/W wovon schon der IC 5K/W kostet,
bleiben 30K/W für den Kühlkörper.

Dazu tut es bereits so eine Blechlasche
http://www.reichelt.de/Finger-Aufsteckkuehlkoerper/V-CK633/index.html?ACTION=3&GROUPID=3379&ARTICLE=53832&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&;PROVID=2402
aber es spricht natürlich nichts gegen einen etwas dickeren,
http://www.reichelt.de/Finger-Aufsteckkuehlkoerper/V-4330N/index.html?ACTION=3&GROUPID=3379&ARTICLE=22224&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&;PROVID=2402
dann werden keine 125 GradC erreicht.

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