Temperatur abführen spannungsregler

hubert schrieb:
> Gibt es hier eine Möglichkeit die Hitze abzuführen?

Den Kühlkörper hättest du ins Layout einbauen müssen. Große Fläche, auch 
auf  der Unterseite, dazu viele Vias, um die Wärme auf die andere Seite 
des Boards zu bringen. Dann hätte man vielleicht sogar einen Kühlkörper 
auf die andere Seite kleben können (mit Ausschnitt im Lötstopplack)

hubert schrieb:
> Gibt es hier eine Möglichkeit die Hitze abzuführen? Z.b. mittels ganz
> ganz kleiner Heatsink oder so?

Klar, über das Thermal-Pad. Das wurde da ja nicht umsonst vorgesehen ...
Die Größe des Heatsink hängt aber nicht von Deinen wünschen ab, sondern 
von der abzuführenden Leistung.

Wenn der bei 100mA "Glühend Heiß" wird, hast du irgend was falsch 
gemacht.
Er ist ja bis 1A Ausgelegt, (Braucht dann aber natürlich eine 
Kupferkühlfläche)
Weis jetzt nicht auswendig wie viel Watt er verheizen darf, aber Glühend 
heiß bei 100mA?!?

Nimm sowas:
aliexpress.com/item/1005003416053703.html

Du kannst da zwar einen Kühlkörper aufkleben, um den Designfehler zu 
vertuschen, aber er kühlt auf der falschen Seite.
https://www.amazon.de/InLine-33955H-RAM-Kühler-selbstklebende-Kühlrippen/dp/B003KHJMBS

Patrick L. schrieb:
> aber Glühend
> heiß bei 100mA?!?

Nein, bei 700mW ...

Jens G. schrieb:
> Nein, bei 700mW ...
Danke wollte ich auch noch eintippen kam aber zu früh auf Absenden, 
nachher schon Folgepost.
Hast du demzufolge keine Kühlfläche unten drunter? dann ist das der 
Fehler weil wie Jens G schon schrieb, ist 12V(eingang)-5V(Ausgang) = 7V 
x 100mA = 700mW(Verlustleistung),  das kann natürlich ohne Kühlung schon 
heizen.
Dann liegt hier dein Problem, Keine Kupferfläche siehe Datasheet 
Layoutexamle(Bild).

Wozu einen Low Drop Regler nehmen und ihn dann mit einem Drop von 7V zu 
befeuern. Vielleicht schwingt der Regler und wird deswegen zu warm.

Hersteller empfiehlt 1µF Eingangskondensator und 2,2µF 
Ausgangskondensator mit einem ESR < 0,5 Ohm

Ausgangskondensator sollte mind. 0,5µF haben um eine ausreichende 
Stabilität zu gewährleisten.

7V x 0,1A = 0,7W würde sagen ist normal das das heiß wird.

Hubert schrieb:
> Werde dann aber wohl das ganze über ein externen Step Down Modul mit 5V
> Versorgen.

Wird die beste Lösung sein ;-)

H. H. schrieb:

>> Das wären 4,2 W auf 3 x 3 mm - völlig absurd.
>
> Reicht für einen Lötkolben einfach nicht. ;-)

Nun, es gab mal so Minilötkolben mit 12V/5W. Für kleine
Lötstellen reichte der. :-)

Thomas O. schrieb:
> Hersteller empfiehlt 1µF Eingangskondensator und 2,2µF
> Ausgangskondensator mit einem ESR < 0,5 Ohm

Hubert schrieb:
> Ich habe einen 22uF Kondensator am Eingang und am Ausgang jeweils mit
> 25V.

Warum macht man sowas eigentlich? Die Jungs schreiben das doch nicht aus 
Langeweile ins DB. Und wer sieht für einen Linearregler, der mal über 4W 
verbraten soll, nur 3x3mm vor? Und ich dachte im ersten Beitrag von mir 
noch an nur einen Designfehler.

Es wäre mal Messen angesagt wiviel er auf der 12V Seite aufnimmt.
Wenn er Schwingt müsste er erheblich mehr aufnehmen,

Der TO schreibt, dass die Ganze Platine heiß wird, das lässt der 
Verdacht nahe kommen dass er erheblich mehr als 4.2W verbrät.
Scheinbar kann er ein  Großteil der Wärme abführen kann, da das PCB heiß 
wird, was dann zum "CapKiller" wird.

Hubert schrieb:
> Hier einmal der Ausschnitt von der Platine.

Das Layout ist eigentlich Optimal, gemäß Vorgabe.

Wie ich befürchtet hab, Wärmeabführung ist gut, aber das Ding verheizt 
mehr als die 4.2W sonnst würde nicht das ganze PCB heiß werden, wie du 
es beschreibst.
Messen macht Klug. ;-)

Hubert schrieb:
> Hier einmal der Ausschnitt von der Platine.

Im Datenblatt heißt es neben der beiden Vias unter dem IC auch:
> Place thermal vias around the device to distribute heat

Also 2 Vias sind dann vielleicht etwas knapp bemessen.

Wärmefreak schrieb:
> Das Massepad vom LDO in der Mitte ist NICHT verlötet. Denn

Das muss uns der TO sagen, ob das Exposed Pad verlötet ist oder nicht.

Ich denke eher, seine Aussage basiert auf meiner Aussage, dass man auf 
der Bottom-Seite ein Fenster im Lötstopp hat, auf das man einen 
Kühlkörper pappen kann.

Das einfachste ohne Umbau des Boardes wird es sein das Ding nicht mit 
12V zu speisen sondern eher mit ca. 6V.

Das kannst du ja mal mit einem regelbaren externen Netzteil probieren.
Und achte auf den ESR des Ausgangselkos. So Wald und Wiesen-Typen liegen 
gerne bei 1 Ohm und höher könntest aber vielleicht 2 Stück parallel 
klemmen was den ESR halbiert.

Edit: Wobei wenn da schon ne saubere konstante Spannung reinkommt, 
werden die Anforderungen an die Elkos nicht mehr ganz so hoch sein.

Wärmefreak schrieb:
> Blödsinn. Das Massepad vom LDO in der Mitte ist NICHT verlötet. Denn
>
> Hubert schrieb:
>> Ich habe unter dem PCB zwei Thermal Vias, aber den Lötstopplack nicht
>> ausgespart. Ich kann das PCB halt nicht mehr anfassen…
>
> da wurde vergessen den Lack zu entfernen.

Ja aber da wurde der Tipp ja schon gegeben und der TO hat ja selber 
bereits festgestellt dass er das machen muss.

Ansonsten ist die Wärmeabführung und das Design OK das habe ich damit 
gemeint.

Thomas O. schrieb:
> Das einfachste ohne Umbau des Boardes wird es sein das Ding nicht mit
> 12V zu speisen sondern eher mit ca. 6V.

Am Besten den Regler ganz raus und Inn mit Out Brücke mit 0 OHm 
Widerstend. Dan die Platine grad mit einem Sauberen DC/DC mit 5V 
Versorgen, wieso 2 Regler, wenn es mit einem geht?
Erspart auch nochmals PCB fertigen zu lassen ;-)

Patrick L. schrieb:
> Am Besten den Regler ganz raus und Inn mit Out Brücke mit 0 OHm
> Widerstend.

So sehe ich das auch. Der Regler verbrät ja mehr Energie als der ganze 
Rest der Schaltung. Und ob das bei 600mA mit Thermal Pads noch 
funktioniert, wenn es jetzt schon bei 100mA kocht, ist noch eine andere 
Frage.

Hubert schrieb:
> was und "wie" ich messen sollte um hier
> schlauer zu werden....

Oszilloskop an den Reglerausgang und auf Schwingung prüfen. Da darf nur 
eine durchgezogene Linie mit etwa 5V sichtbar sein, ohne Welligkeit.

Hubert schrieb:
> Hmmm, leider habe ich kein Oszilloskop. Muss ich mal im Bekanntenkreis
> rumfragen..

Gut, dann nimm ein AC Voltmeter und kopple es über 0,1µF oder so an den 
Reglerausgang. Schwingt der Regler zu hoch, kann das DMM das nicht 
messen, aber wenns niederfrequenter ist, dann schon.
Ansonsten kannst du dir mit Koppelkondensator, GE-Diode (oder LB-Diode) 
und kleinem Sieb-C schnell mal einen HF Detektor bauen.
https://analog.intgckts.com/rf-power-detector/diode-detector-2/
Da haben die Jungs allerdings den Koppel-C am Eingang vergessen.

Da darf dann nichts rauskommen, also null Volt. Kommt da eine Spannung 
raus, hast du HF auf der Leitung.

Und natürlich wie viel mA die Schaltung bei 12V und wie viel sie bei 5V 
aufnimmt.
Dann kann man berechnen wie viel der Regler verheizen muss!

Georg schrieb:
> Da genügt eine Messung - bei einem Linearregler ist der Strom auf 12V
> und 5V gleich. Das ist ja das wesentliche Problem.

Jaein,
Wenn er Schwingen sollte oder ein Internen defekt aufweist eben nicht,
Ich hatte das mal bei einem kunden Gerät, der LM7805, wurde Extrem heiß, 
aber auf der 5V Seite waren es nur knapp 100mA auf der 9V Seite aber 
über 1A!
Das verrückte war aber die 5V Waren sehr stabil!

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Bei mir hatte mal ein schwingender Spannungsregler
> die halbe Schaltung dahinter zerstört.

Das kann passieren Ja Grad bei den LM78xx kann ein falscher Cap oder 
falsche Beschaltung dazu führen, steht aber auch explizit im Datenblatt!
..Kein Tantal...

Bei LDO's ist übrigens die Eigenschaft zu schwingen, noch viel 
Prädestinierter vorhanden ;-)

Hubert schrieb:
> Bei 6V sind es dann direkt wieder 131mA.

Wenn das sprunghaft passiert, sieht es wirklich so aus, als ob da was 
schwingt.

Hubert schrieb:
> also das Thermalbad ist "natürlich" verlötet.

Wenn's im Themalbad zu warm geworden sein sollte, kann vielleicht nur 
noch eine "heat-pipe" hefen.

mfg

Da ist eindeutig was im Busch, was hast du für Kondensatoren da drauf?

So wie das Print aussieht, hat es sonnst nicht viel drauf was da übel 
mitspielen kann.

Aber wenn ich da rechne:
Selbstverbrauch:
131mA-93mA=38mA
12V-5V=7V
7V x 38ma=0.266W

Wandlungsverlustleistung:
93mA x 7V = 0.651W

Leistung die in Wärme gewandelt wird:
0.266W+0.651W=0.917W

Rund 1W auf 3mm² ist schon soviel dass es heiss werden kann!

Die kleinen 6W Lötkolben heizen gut 10mm² Oberfläche,
und sind heiß genug dass man auch PbFree Zinn Verlöten kann.

Was passiert dann erst wenn die Schaltung wirklich 600mA Zieht?!?

Da zitiere ich mal mehrere Stellen im Forum:
> Ich glaube dann entweicht der Magische rauch :-)

UND:
Patrick L. schrieb:
> Am Besten den Regler ganz raus und Inn mit Out Brücke mit 0 OHm
> Widerstand. Dan die Platine grad mit einem Sauberen DC/DC mit 5V
> Versorgen, wieso 2 Regler, wenn es mit einem geht?
> Erspart auch nochmals PCB fertigen zu lassen ;-)

Meine Meinung ;-) erspart viel Ärger.

Und falls du keine 0Ohm SMD hast und welche brauchst, bei mir liegen 
etwa 1Mio Stück auf Rollen lager :-)

hubert2 schrieb:
> Meinst du es liegt daran, dass ich nicht einen 2.2 und 1uF drauf habe
> wie im Datenblatt beschrieben?

Wie oben erwähnt, schreiben die Jungs das nicht aus Langeweile ins DB. 
Ich dachte, das hättest du längst ausgebessert. Gut, der Linearregler 
ist sowieso Energieverschwendung an der Stelle, aber für die 
Wissenschaft kannst du die C nochmal wechseln.

hubert2 schrieb:

> Das ganze mit einem 0Ohm Widerstand zu Brücken macht Sinn, aber ich
> würde es gerne verstehen. Ich nutze gerade mal etwas mehr als 10% von
> dem was der maximal kann und er wird glühend heiß. Das kann doch nicht
> sein… deswegen würde ich gerne wissen was ich falsch gemacht habe.

Wie schon mehrfach gesagt: Spannungsregler "können" nur dann den
im Datenblatt angegebenen Strom, wenn sie entsprechend gekühlt
werden. Auch das steht eindeutig im Datenblatt.

hubert2 schrieb:

> Das verstehe ich auch. Aber 10% des angegeben Werts bei Kühlung über
> Thermal Pad inkl. thermal vias…

Im Datenblatt sind sicherlich auch Angaben über den Wärmewiderstand.
Da solltest Du mal nachrechnen, ob das bei Dir passt.

Hubert schrieb:
> Das ich das Thermal Pad mittels Vias auf GND gelegt habe, ist aber ok?

Ja ist ja im Bild welches ich gepostet habe ersichtlich. ;-)
Beitrag "Re: Temperatur abführen spannungsregler"

Georg schrieb:

> um aus 12 V 5 V zu machen bei 600 mA muss JEDER Linearregler 4,2 W
> verbraten, und dazu braucht er entsprechende Kühlung.
> Auch ein THT wie 7805 im TO220 schafft das nicht ohne Kühlkörper,
> auch wenn du aus dem Datenblatt herausliest bzw. lesen willst,
> dass er 1,5 A kann - aber eben auch nicht ohne Kühlkörper.

Einem TO 220 kann man ohne Kühlung aber immerhin 0,7...1W zumuten,
während der SMD-Pendant wohl kaum mehr als 0,2W ohne Kühlung weg-
schafft. Aber das kann man ja schliesslich problemlos im Datenblatt
nachlesen. Wie bereits gesagt: 4,2W auf 3x3mm Fläche kann man gut
als Lötkolben verwenden.