Hallo Ich beschäftige mich gerade mit der Berechnung des Kühlkörpers für eine 7805 Schaltung.Die Schaltung hat folgende Werte. 7805 (T0-220) I-Ausgang ( max 1A ) Pv Verlustleistung ( 3V * 1A = 3 W) UEingang = 9V UAusgang = 5V Angaben aus dem Datenblatt: Wärmewiderstand zwischen Sperrschicht und Gehäuse Rthj = RthjG = 5 C/W Wärmewiderstand zwischen Bauteil und Umgebung RthjU = 50 C/W Speerschichttemperatur: Tj = 125C Umgebungstemperatur: Tu = 50C ( extrem Wert ) Berechnung: Rthku = (Tj - Tu) / Pv - (RthjG + RthGK) Rthku = (125C - 50C) / 3W - (5 W/C + 0,5) Rthku = 19,5 Ist die Rechnung soweit Ok ?
Manfred schrieb: > Warum ? (UEingang - UAusgang) * I-Ausgang > I-Ausgang ( max 1A ) > Pv Verlustleistung ( 3V * 1A = 3 W) <=== 4V *1A > UEingang = 9V > UAusgang = 5V
Danke dir ! Habe ich leider übersehen. Sollte " UEingang = 8V " und nicht 9V sein !
Die 0,5 K/W sind wahrscheinlich für ein Glimmerplättchen? Dann sieht's auf den ersten Blick gut aus würde ich sagen.
Norbert schrieb: > Die 0,5 K/W sind wahrscheinlich für ein Glimmerplättchen? Genau ! Und auf den 2ten Blick ?
Ich vermisse diesen Wert > Wärmewiderstand zwischen Bauteil und Umgebung > RthjU = 50 C/W in deiner Rechnerei. http://www.changpuak.ch/electronics/downloads/BerechnungKuehlkoerper.pdf
Karl Heinz Buchegger schrieb: > Ich vermisse diesen Wert >> Wärmewiderstand zwischen Bauteil und Umgebung >> RthjU = 50 C/W > > in deiner Rechnerei. Wird der nicht nur dann gebraucht, wenn man ohne Kühlkörper arbeitet?
Manfred schrieb: > Norbert schrieb: >> Die 0,5 K/W sind wahrscheinlich für ein Glimmerplättchen? > > > > Genau ! > Und auf den 2ten Blick ? Gehs logisch an Wie sieht die Kette aus Gehäuse Scheibe Kühlk Quelle --------> GehTemp ---------> nach Scheibe -------> Umgebung Wie findet sich das in deiner Formel wieder. Wenn ich die mal ein wenig umstelle, dann steht da (Tj - Tu) / Pv - RthjG - RthGK - Rthku = 0 oder (Tj - Tu) / Pv = RthjG - RthGK - Rthku AUf der linken Seite sind die °/W die von der Quelle 'erzeugt' werden, die also abzuführen sind. Sieht soweit gut aus. An der Sperrschicht willst du nicht mehr als 125° haben und am Ende sollen 50° am Kühlkörper rauskommen. Also müssen in Summe 75° bei 3W durch die Kühlkette 'abgeführt' werden. Damit kommen wir zur rechten Seite. Da sind alle Teile aufgeführt, die dieses 'Abführen' erledigen. Am Gehäuse bleibt was hängen, an der Scheibe und am Kühlkörper. Wenn 75°/3W links in der Gleichung stehen, dann muss die Summe rechts denselben Wert ergeben, denn sonst 'erzeugst' du ja mehr als du 'abführen' kannst. Der Anteil vom Gehäuse sind 5.0°/1W Der Anzeil von der Scheibe sind 0.5°/1W Und Kühlkörper hast du gerechnet 19.5°/1W d.h. zurück zur Gleichung: es muss stimmen, dass (alle Werte einsetzen) 75/3 = 5/1 + 0.5/1 + 19.5/1 25 = 5 + 0.5 + 19.5 25 = 25 qed
Norbert schrieb: > Karl Heinz Buchegger schrieb: >> Ich vermisse diesen Wert >>> Wärmewiderstand zwischen Bauteil und Umgebung >>> RthjU = 50 C/W >> >> in deiner Rechnerei. > > Wird der nicht nur dann gebraucht, wenn man ohne Kühlkörper arbeitet? Ja, mein Fehler.
Manfred schrieb: > Danke dir ! > Habe ich leider übersehen. > Sollte " UEingang = 8V " und nicht 9V sein ! Das ist etwas knapp. Sind Deine 8V denn vorgeregelt? Gruss Harald
Karl Heinz Buchegger schrieb: > d.h. zurück zur Gleichung: es muss stimmen, dass (alle Werte einsetzen) > > 75/3 = 5/1 + 0.5/1 + 19.5/1 > > 25 = 5 + 0.5 + 19.5 > > 25 = 25 Danke dir Karl Heinz , so habe ich das ganze noch nicht betrachtet. Wenn ich dich richtig verstanden habe müsste meine Rechnung bezogen auf die zu erzielenden Werte ja stimmen ? Wäre es jetzt nicht besser nicht von max. Wert für die Sperrschicht auszugehen sondern von Anfang an mit einem geringeren Wert zu rechnen ? Vielen Dank noch einmal das du dir die Mühe gemacht hast mir das Ganze so ausführlich zu erklären.Ich denke ich komme meinem Ziel , eine 7805 Schaltung immer näher.Ja ich könnte auch einfach einen Schaltplan aus dem Netz nehmen aber der Weg ist das Ziel ...
Harald Wilhelms schrieb: > Das ist etwas knapp. Sind Deine 8V denn vorgeregelt? > Gruss > Harald So weit ich weis hat der 7805 eine gewisse min. Spannung die er braucht , darum habe ich mir aber noch keine Gedanken gemacht.Das kommt dann wenn ich mir Gedanken mache welchen Trafo ich verwende und warum .... Im Prinzip wird vor dem 7805 nur ein Trafo , Gleichrichter und Ladekondensator sitzen ,aber soweit bin ich noch nicht
Manfred schrieb: > Danke dir Karl Heinz , so habe ich das ganze noch nicht betrachtet. es ist ganz einfach nur eine Bilanz-Sache. Auf der einen Seite der Gleichung steht, wieviele °/W du loswerden willst (um von 125° auf 50° runterzukommen) und auf der anderen Seite des = steht, wie sich diese Summe auf die Einzelteile aufteilt. Die meisten Gleichungen sind eigentlich ganz einfach, wenn man erst mal verstanden hat, was sie aussagen. > Wenn ich dich richtig verstanden habe müsste meine Rechnung bezogen auf > die zu erzielenden Werte ja stimmen ? So siehts aus. > > Wäre es jetzt nicht besser nicht von max. Wert für die Sperrschicht > auszugehen sondern von Anfang an mit einem geringeren Wert zu rechnen ? Das ist ja der Worst Case, der dir passieren kann. Dein 7805 arbeitet unter Vollast und deine Schaltung liegt im Auto auf der Ablage (da kommen schon mal ordentliche Temperaturen, zb 50° zustande). Du solltest schon mit dem schlimmsten (realistischen Szenario) rechnen. Es macht keinen Sinn einen Airbag auf einen Zusammenstoss mit 15km/h auszulegen. Denn was du ja im Grunde bestimmt hast ist ja eigentlich die Umkehrung: Wenn deine Umgebungstemperatur auf 50°C hochgeht, dann hast du mit dieser Auslegung die Garantie, dass der 7805 im Kern nicht heißer als 125° wird (was der noch ab kann). Wenn du natürlich deine Schaltung in einem Kühlschrank betreibst, so dass es dort garantiert nie 50° erreichen wird, sieht die Sache anders aus.
Karl Heinz Buchegger schrieb: > Die meisten Gleichungen sind eigentlich ganz einfach, wenn man erst mal > verstanden hat, was sie aussagen. Das habe ich gemerkt. Aber nur wenn man sich durchkämpft versteht man es am Ende auch. Super hast mir sehr geholfen , Danke nochmals und einen schönen Abend noch
Manfred schrieb: > So weit ich weis hat der 7805 eine gewisse min. Spannung die er braucht > , darum habe ich mir aber noch keine Gedanken gemacht.Das kommt dann > wenn ich mir Gedanken mache welchen Trafo ich verwende und warum .... > Im Prinzip wird vor dem 7805 nur ein Trafo , Gleichrichter und > Ladekondensator sitzen ,aber soweit bin ich noch nicht Tja, dann wirst Du anschliessend Deinen Kühlkörper wohl neu berechnen müssen... Gruss Harald
Manfred schrieb: > So weit ich weis hat der 7805 eine gewisse min. Spannung die er braucht > , darum habe ich mir aber noch keine Gedanken gemacht.Das kommt dann > wenn ich mir Gedanken mache welchen Trafo ich verwende und warum .... > Im Prinzip wird vor dem 7805 nur ein Trafo , Gleichrichter und > Ladekondensator sitzen ,aber soweit bin ich noch nicht Genau, und wenn du jetzt aber bedenkst, daß du bei der Glättung eine gewisse Restwelligkeit von 1, 2 oder gar 4V hast, daß du den Trafo so auslegen musst daß er auch noch bei 207 statt 230V Eingangsspannung funktioniert und es aber auch mal 253V Eingangsspannung sein könnten, usw usw, dann wirst du draufkommen, daß du nicht 8V am Eingang sondern evt. auch mal 12V im Mittel am Eingang des Spannungsreglers haben wirst, und damit sieht deine Berechnung ganz anders aus. Erst die Grenzwerte festlegen, dann den Trafo und die Glättung bestimmen, prüfen ob das auch noch reicht wenn man die erlaubten -10% Unterspannung der Netzspannung hat und ob es auch noch hinhaut wenn man die erlaubten +10% Schwankung der Netzspannung hat. Erst dann macht man die Kühlkörperrechnung für den ungünstigsten Fall +10% Netzspannung = +10% der nominellen Ausgangsspannung des Trafos.
Hallo Ich wollte die Berechnung erstmal an Hand eines Beispiels verstehen. Den Einwand bzw den Tip von Harald und Schmitt werde ich beachten. Wie ist das mit der Leerlaufspannung des Trafos , diese ist ja um einen bestimmten Faktor größer als die Nenspanung. Wie berechne ich den im Leerlauf die Verlustleistung am 7805 , oder kann man die vernachlässigen.
Manfred schrieb: > Wie berechne ich den im Leerlauf die Verlustleistung am 7805 Im Leerlauf fliesst näherungsweise der Strom 0A also wird Pv = Udiff * I (I=0) auch 0. Was du beachten musst ist allerdings daß der Trafo mehr als 1A abkönnen muss da er bei Gleichrichtung und Siebung immer nur in den Spannungsmaxima kurzzeitig einen deutlich höheren Strom zum Laden der Ladeelkos abgeben muss. Ein guter Daumenwert dafür ist der 1,5 fache Nennstrom.
Hallo Ok das mit I~0 habe ich mir schon gedacht , Die Leerlaufspannung ist ja höher weil am Innenwiderstand keine Spannung abfällt weil ja kein Strom fliest ?. Inwiefern ist die Leerlaufspannung für mich also wichtig bei der Wahl eines passenden Trafos ? Ich werde die Werte für den Kühlkörper und die Ladekondensator/Brummspannung mal mit folgenden Grenzwerten (+/- 10%) ausrechnen. 207V Netz/Prim und 9V/Sek 230V Netz/Prim und 10V/Sek 253V Netz/Prim und 11V/Sek
Manfred schrieb: > Inwiefern ist die Leerlaufspannung für mich also wichtig bei der Wahl > eines passenden Trafos ? Hauptsächlich die daß der Elko zur Glättung und der Spannungsregler die maximale Eingansgspannung verkraften können müssen. Denke an den Faktor Wurzel2 zwischen der effektiven Wechselspannung, und dem Scheitelwert der gleichgerichteten Wechselspannung und dem Spannungsabfall an den Gleichrichterdioden.
Hallo Für einen 2*10 Volt Trafo bedeutet das !? Untere Grenze: (-10%) 207 Volt Netz 9 Volt Trafo ( Sek.) 12,72 Volt - 1,2 Volt (Nach der Gleichrichtung ) NormalWerte: (+/- 0) 230 Volt Netz 10 Volt Trafo ( Sek.) 14,1 Volt - 1,2 Volt (Nach der Gleichrichtung ) Obere Grenze: (+10%) 253 Volt Netz 11 Volt Trafo ( Sek.) 15,55 Volt - 1,2 Volt (Nach der Gleichrichtung ) Macht Also eine Spannung nach dem Gleichrichter von 12,72-15,55 Volt - 1,2 Volt (Spannungsfall Gleichrichter ) Stimmt das soweit ?
Manfred schrieb: > Macht Also eine Spannung nach dem Gleichrichter von 12,72-15,55 Volt - > 1,2 Volt (Spannungsfall Gleichrichter ) > Stimmt das soweit ? Sieht gut aus. Allerdings kannst du für Gleichrichterdioden 0,7V bis 1V Durchlassspannung ansetzen, also über den Daumen gepeilt 1,5V - 2V weniger. Ausserdem muss dir bewusst sein, daß im Leerlauf und Teillastbereich die Spannung etwas höher ist da die Spannung des Trafos bei Nennlast angegeben ist. Was dir jetzt noch fehlt ist der Spannungsrippel und die daraus resultierende Kapazität der Glättungselkos. Du brauchst mind. 9V Eingansgspannung, hast im ungünstigsten Fall nur 12,xxV DC Spitze. Also darf der Spannungsripple max. 3V betragen. Mit der Annahme daß sich der Elko auf annähernd Dc Spitze auflädt und dann für eine Halbwelle den Strom liefern muss kannst du mit der Formel deltaU = C * I/deltat jetzt die notwendige Kapazität bestimmen. Viel Erfolg :-)
Oh Gott, sorry noch nicht ganz wach Die Formel muss natürlich lauten dU = I * dt / C Sorry
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