Kühlkörper Spannungsregler LM1084

[Jan M. (mombula)]

Hallo Zusammen,

ich bräuchte eure Hilfe bei der Wahl des richtigen Kühlkörpers für ein 
LM1084-5.0 (TO-220) Spannungsregler. EIngangsseitig mit 12V gespeist, 
ausgangsseitig gibt das IC 5V,5A max. Berechnete "worst-case" - 
Stromaufnahme mmeiner Schlatung liegt bei ca.3 A.

Kann mir jmd. Tips geben wie ich den geeigneten Kühlkörper 
aussuche/ausrechne? Werden aus dem Datenblatt nicht so recht schlau.
Vielleicht kennjt jmd. ja sogar das entsprechende Teil bei 
Conrad?(Wollte alles übrige auch da bestellen;-))

Und ne allgemeine Frage zum IC...Bei genauen Blick auf das "Connection 
Diagram" im Datenblatt erkennt man, dass an dem Metallstreifen mit der 
Bohrung für den Kühlerebenfalls ebenfalls Vout anliegt?!

Steht der Kühlkörper denn dann nicht auch unter Spannung??

Danke für eure Hilfe

Gruß

[Jan M. (mombula)]

Hat denn keiner Tipps/Hinweise?

[Ralph B. (rberres)]

Oberspannung minus Ausgangsspannung. Das ganze mal dem Strom ergibt die 
Verlustleistung die der Regler abgibt.

Aus dem Datenblatt des Reglers raussuchen welcher thermischer Widerstand 
zwischen Chip und Montagefläche er hat, und welche maximalTemperatur des 
Chips  zugelassen ist.

Jetzt kann man die maximale Temperaturerhöhung ausrechnen.
MaximalTemperatur minus maximale Umgebungstemperatur minus ( thermischer 
Widerstand mal Verlustleistung) = Temperaturerhöhung des Kühlkörpers.

Thermischer Widerstand des Kühlkörpers = Temperaturerhöhung des 
Kühlkörpers / Verlustleistung

Den Thermischen Widerstand des Kühlkörpers erfährt man beim Hersteller.
Isloierscheibe nicht vergessen in die Rechnung mit einfliesen zu lassen.

Ich würde da aber gehörig Reserve einplanen.

Ralph Berres

[MaWin (Gast)]

> dass an dem Metallstreifen mit der
> Bohrung für den Kühlerebenfalls ebenfalls Vout anliegt?!

Ja.

> Steht der Kühlkörper denn dann nicht auch unter Spannung??

Wenn man den Chip nicht isoliert montiert: Ja.

> Oberspannung minus Ausgangsspannung. Das ganze mal dem Strom
> ergibt die Verlustleistung die der Regler abgibt.

21 Watt, das Gehäuse darf bis 90 GradC warm werden, also ein
Kühlkörper bei 40 GradC Umgebungstempertaur von ca. 2K/W, wie

http://www.reichelt.de/Profilkuehlkoerper/V-7331E/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=3383&ARTICLE=22278&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&;

[Hubert G. (hubertg)]

Die 1,8K/W sind gegeben bei einer gleichmäßigen Wärmeverteilung auf dem 
Kühlkörper. Daher das beherzigen:

Ralph Berres schrieb:
> Ich würde da aber gehörig Reserve einplanen.

In deinem Fall solltest du dir überlegen ob nicht ein Schaltregler die 
bessere Lösung wäre. Kleiner und Stromsparender als der Kühlkörper wäre 
es auf jeden Fall.

[Falk B. (falk)]

Siehe Kühlkörper

[Jan M. (mombula)]

Hallo Leute!

Vielen Dank für die Super-Antworten.

Ihr habt mir gut weitergeholfen!!

Gruß!! Mombula

[Jan M. (mombula)]

Hallo Zusammen,

hab doch noch eine Nachfrage...

Habe die Berechnung nun mit den Angaben aus den DB durchgeführt:

P-Verlust: 21W bei Delta_V= 7V und ca. 3 A

Tmax des Lm2084: 150 °C
Tmax_Umgebung: 30°C
Thermal Resistance Junction to Case: Control Section ; Output Section = 
0,65°C/W ; 2,7°C/W

-> Delta_T= 30°C + 21W * 2,7°C/W = ~87°C

-> Thermischer Widerstand des Kühlkörpers = 87 °C / 21W = ~4K/W

Somit müsste ich einen Kühlkörper mit einen therm. Wid. von ca 4/K 
(+Reserve) besorgen.

Sollte ich ein TO-220-U-Kühlkörper mit 20 K/W einsetzen ist die logische 
Folge eine Temp.Erhöhung - Wie hoch ist diese? EInfach "rückwärts" 
rechnen?

Stimmt die Berechnung?

Danke schon mal für eure Unterstützung.

Gruß

[Jens G. (jensig)]

> Tmax_Umgebung: 30°C

Sehr optimistisch - wenn das Teil in ein Gehäuse eingebaut wird, wird's 
schnell deutlich wärmer um des Kühlkörpers Herz (evtl. so um 50°C).

> -> Delta_T= 30°C + 21W * 2,7°C/W = ~87°C

Das wäre aber die Temperatur der Sperrschicht, wenn der KK 0K/W hätte.
Im realen Leben müsste er (der KK) aber die Diff. zw. 150°C und 87°C 
verbraten, bzw. klein halten.
Also 63°C, was der KK maximal als Diff. erlauben darf. Also 63°C/21W 
macht exakt 3K/W. dann würde aber die Sperrschicht mit 150°C 
dahinheizen, was auf Dauer nicht gut ist. Deswegen sollte man den KK 
deutlich überdimensionieren (z.B. <2K/W), zumal die Widerstandswerte der 
KK-Hersteller meistens ziemlich optimistisch sind (Idealbedingungen).

-> Thermischer Widerstand des Kühlkörpers = 87 °C / 21W = ~4K/W

Ist falsch, da die 87°C ja nicht der Temperaturunterschied Eingang zu 
Ausgang des KK darstellen. Du hast also Werte unterschiedlicher Dinge 
zusammengemixt.

>Sollte ich ein TO-220-U-Kühlkörper mit 20 K/W einsetzen ist die logische

Wie kommst Du jetzt auf 20K/W ???

[Jan M. (mombula)]

Da der LM1084 die T0-220 Bauform hat, hab ich zuerst Bei Conrad nach 
einem passgenauen KK gesucht...und diesen hier gefuden: V5074C-T 
U-Kühlkörper für Transistoren im TO 220-Gehäuse 20 K/W.

Die KK mit 2K/W sind ja Riesen-Dinger...gibts entsprechendes auch 
kleiner?

[Hubert G. (hubertg)]

Du bist ein Scherzkeks, du hast 21W zum verheizen.
Einen kleineren Kühlkörper kannst du nehmen wenn du einen Lüfter drauf 
blasen lässt. Aber sicher keinen mit 20K/W.
Darum auch meine Anregung mit dem Schaltregler.

[Jens G. (jensig)]

>Da der LM1084 die T0-220 Bauform hat, hab ich zuerst Bei Conrad nach
>einem passgenauen KK gesucht...und diesen hier gefuden: V5074C-T
>U-Kühlkörper für Transistoren im TO 220-Gehäuse 20 K/W.

Ich hoffe, Du weist, was die Angabe K/W überhaupt bedeutet. Das ist die 
Temperaturdifferenz bei einem bestimmten Wärmestrom (bzw Leistung). Also 
ähnlich einer Spannungsdifferenz bei einem bestimmten Strom am el. R.
Wenn Du also 20K/W nehmen willst, hättest Du also bei 21W 420K als 
Temperaturdifferenz allein am KK.
Also versuche, die Sache um den Wärmewiderstand (analog el. Widerstand) 
zu begreifen ...

[Jan M. (mombula)]

Hmm....macht alles Sinn.

Wenn der KK zusätzlich mit dem Board verbunden ist/ auf der Platine 
aufliegt, macht das einen Unterschied? D.h. wenn die Platine die Wärme 
ebenfalls abführt?

Der Grund für meine Frage ist das "Professsional Development Board" von 
Paralax (siehe Pic). Da ist der LM1084 mit einem ähnlichen U-Form-KK 
montiert und da gehts ja auch...

Übersehe ich dabei etwas?

[Jens G. (jensig)]

>Übersehe ich dabei etwas?

Ja - da fließen vermutlich keine 3A, und keine 7V Spannungsdifferenz 
(=21W) ...

[Jan M. (mombula)]

Wahrscheinlich...an der Physik kommen die auch nicht vorbei. Wieso baut 
man dann auf dem Board ein Spg-Regler der bis zu 5A liefern kann, wenn 
man die Wärme eh nicht wegkriegen würde...kappier ich nicht.

Naja...überlege mir die Sache mit den Schaltregler.

Danke für die Hilfe und Gruß