Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LM317-KSQ zu warm?


von Jens B. (nixiefreak)


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Hallo Leute,

mein Problem mit einer LM317-Konnstantstromquelle ist noch nicht so ganz 
gelöst (ursprünglicher Beitrag: 
Beitrag "Konstantstromquelle mit LM317 wird gut warm - alles OK?" ):

Sie arbeitet mit einen LM317 im TO-92 Package, einem Widerstand 49.9R 
(0.25W), sowie einem 220R-Widerstand in Reihe. Die Versorgungsspannung 
ist 24V DC, angesteuert werden fünf gelbe LEDs in Reihe.

Der Strom ist folglich 25mA, und über den LM317 fallen ca. 7V ab. Laut 
Datenblatt ist die Thermal Resistance 180°C/W. Bei mir ergibt das:

T = 180 x 7 x 0.025 = ca. 32°C. (siehe 
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317l-n.pdf)

Ich messe als Temperatur aber 50°C. Woran kann das liegen? Ich könnte 
den 220R auf 330R vergrößern, dann fällt noch weniger über den LM317 ab 
(nur noch ca. 4.25V), aber wenn die Thermal Resistance im Datenblatt 
nicht stimmt ist das ja auch für die Katz.

Irgendwelche Meinungen? ;-)

Gruß
Jens

von Rolle (Gast)


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Hallo,

die berechnete Temperatur wird auf die aktuelle umgebungstemperatur 
draufaddiert, da der lm317 ja schon raumtemperatur "hat". Das könnte 
somit durchaus hinkommen bei einer Raumtemperatur von ca. 18 grad...

von chick (Gast)


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Kein Platz für einen Kühlkörper? Auch nur einen kleinen? Schon wird die 
Bilanz rasant besser.

von Falk B. (falk)


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@  Jens B. (nixiefreak)

>T = 180 x 7 x 0.025 = ca. 32°C. (siehe

Nicht °C sondern K. Das ist die TemperaturDIFFERENZ zur Umgebung. Siehe 
Kühlkörper. 32K sind harmlos.

MFG
Falk

von Jens B. (nixiefreak)


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Alles klar, danke für die Hinweise. Aber ihr habt Recht, die 20° 
Unterschied hätten mich stutzig machen müssen.

Ich werde wohl den 330R verwenden, dann habe ich deltaT = 17°, also wird 
das Teil handwarm, wenn ich die Raumtemperatur addiere.

Gruß
Jens

von gfabsydb (Gast)


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Jens B. schrieb:
> Hallo Leute,mein Problem mit einer LM317-Konnstantstromquelle ist noch nicht so 
ganzgelöst (ursprünglicher Beitrag:Beitrag "Konstantstromquelle mit LM317 wird gut 
warm - alles OK?" ):Sie arbeitet mit einen LM317 im TO-92 Package, einem 
Widerstand 49.9R(0.25W), sowie einem 220R-Widerstand in Reihe. Die 
Versorgungsspannungist 24V DC, angesteuert werden fünf gelbe LEDs in Reihe.Der 
Strom ist folglich 25mA, und über den LM317 fallen ca. 7V ab. LautDatenblatt ist 
die Thermal Resistance 180°C/W. Bei mir ergibt das:T = 180 x 7 x 0.025 = ca. 32°C. 
(siehehttp://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317l-n.pdf)Ich messe als Temperatur aber 
50°C. Woran kann das liegen? Ich könnteden 220R auf 330R vergrößern, dann fällt 
noch weniger über den LM317 ab(nur noch ca. 4.25V), aber wenn die Thermal 
Resistance im Datenblattnicht stimmt ist das ja auch für die Katz.Irgendwelche 
Meinungen? ;-)GrußJens



Verstehe ich nicht so ganz.
Versorgungsspannung 24V für eine Konstantstromquelle für 5 gelbe LEDs,
richtig? Eingestellt auf 25mA.

Dann schätze ich jetzt mal, dass die 7V nicht über dem Regler abfallen, 
sondern über den LEDs, sonst wären 24V-7V = 17V über den 5 LEDs und die
dann damit kaputt. Falsch mit dem Multimeter gemessen?

Dann hätten wir eine Mindestverlustleistung über dem Regler von
(24V-7V) * 0,025A = 0,425W.

Nehmen wir die 180K/W = Rth,j-a, kommen wir dann auf ein Tdelta
von 180K/W * 0,425W = 76,5K.

Bei angenommener Raumtemperatur von 25°C wäre der Die dann im Regler
25°C + 76,5K = 101,5°C warm (Fairchild-Datenblatt: Tj,max = 125°C). Das 
sollte er können. Das Plastikgehäuse
ist natürlich kälter. Willst Du das berechnen, brauchst Du noch den
Rth,j-c oder Rth,c-a (je nachdem wie rum man rechnen möchte).

Schlimmstenfalls geht der Regler wegen Übertemperatur in einen Shutdown 
(wahrscheinlich linear).

Da man aber auch mal von höheren Umgebungstemperaturen ausgehen muss 
(Sommer, ...) und selbst bei 101,5°C das ganze arg an der Grenze liegt,
würde ich Dir zu einem größeren Package raten. Der TO220 ist doch 
sowieso viel gängiger.

von Falk B. (falk)


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@  gfabsydb (Gast)

>Dann schätze ich jetzt mal, dass die 7V nicht über dem Regler abfallen,
>sondern über den LEDs, sonst wären 24V-7V = 17V über den 5 LEDs und die
>dann damit kaputt. Falsch mit dem Multimeter gemessen?

"Sie arbeitet mit einen LM317 im TO-92 Package, einem Widerstand 49.9R
(0.25W), sowie einem 220R-Widerstand in Reihe. Die Versorgungsspannung
ist 24V DC, angesteuert werden fünf gelbe LEDs in Reihe."

5 gelbe LEDs haben ca. 11V Flußspannung, 220 Ohm bei 25mA sind 5,5V, 
1,25V braucht der Shunt für den LM317 bleiben ~7,5V für den LM317, passt 
schon.

MFG
Falk

von gfabsydb (Gast)


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Achso...? Da liegt noch ein "Verbratungs"-Widerstand in Reihe mit 220R?
Wer hat sich denn so was ausgedacht?

Nimm einen LM317 im TO220-Gehäuse und dann geht das auch gemütlich ohne 
220R:


Pdiss = 0,425W,
Rth,j-a laut Texas-Datenblatt = 50K/W.

Tdelta = 50K/W * 0,425W = 21,25K.

Es gibt den normalen LM317-Typen (Tj,max = 125°C) und den LM317A-Typen 
(Tj,max = 150°C).

Ich denke mal, in Deiner Konsumer-Umgebung mit maximal Ta=70°C sollte 
das ganz wunderbar selbst mit dem normalen Typen funktionieren (aber 
halt TO220).

von gfabsydb (Gast)


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Oder geht der 220R mit in die Regelung ein?

von Jens G. (jensig)


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@gfabsydb

Am besten, dau hörst jetzt auf mit Nachdenken - das wird sowieso nichts.
Warum soll er TO220 nehmen, wenn es mit dem Verbratungs-R geht?
Auch Deine Rechnung ist falsch - auch ohne diesen R, weil Du 7V für die 
LEDs annimmst, was eher unmöglich ist bei 5 gelben LEDs.
Zusammen mit dem "Stromregel-R" vernichten die LEDs schon mal so um die 
12-13V - also muß der LM317 nur 12V vernichten (ohne Extra-R).
12V*0,025mA=300mW. Sind also rund 60K Übertemperatur. Solange die 
Umgebungsluft nicht zu hoch ist, ist das noch akzeptabel (65°C könnten 
wir uns theoretisch leisten, wenn wir das DB voll ausnutzen ;-).

von gfabsydb (Gast)


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Jens G. schrieb:
> @gfabsydb
>
> Am besten, dau hörst jetzt auf mit Nachdenken - das wird sowieso nichts.
> Warum soll er TO220 nehmen, wenn es mit dem Verbratungs-R geht?
> Auch Deine Rechnung ist falsch - auch ohne diesen R, weil Du 7V für die
> LEDs annimmst, was eher unmöglich ist bei 5 gelben LEDs.
> Zusammen mit dem "Stromregel-R" vernichten die LEDs schon mal so um die
> 12-13V - also muß der LM317 nur 12V vernichten (ohne Extra-R).
> 12V*0,025mA=300mW. Sind also rund 60K Übertemperatur. Solange die
> Umgebungsluft nicht zu hoch ist, ist das noch akzeptabel (65°C könnten
> wir uns theoretisch leisten, wenn wir das DB voll ausnutzen ;-).

Mach Dir mal keine Sorge, wann ich wo nachdenke. Ein Schaltplan hätte 
geholfen.

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