LM7805C Alternative, um weniger Wärme zu erzeugen


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Ich benutze derzeit LM7805 für Schaltung, die 5Vfür MCU / verschiedene ICs benötigt und 100-300mAStrom zieht . Die Eingangsspannung beträgt 12V von der Fahrzeugsteckdose. Aus Platzgründen verwende ich keinen Kühlkörper (ich möchte mich auch nicht auf die Leiterplatte legen). Spannungsregler produziert zu viel Wärme I Verlustleistung ist es aufgrund verstehen 12Vzu 5V. Die Frage ist, wie kann ich dies 5Vbei minimaler Überhitzung erreichen? Vielleicht ein anderer üblicher Spannungsregler oder eine andere Technik?


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7805 ist in vielen Paketen erhältlich. Welches verwenden Sie? Können Sie auch die tatsächliche Stromaufnahme Ihres 7805-Reglerausgangs überprüfen?
Chetan Bhargava

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Oder schauen Sie unter digikey.com/product-search/… nach, wenn Sie die Leiterplatte nicht ändern möchten
PeterJ

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Sie können auch das Paket to-3 (LM7805K) verwenden. Möglicherweise wird mehr Fläche benötigt, Sie benötigen jedoch keinen Kühlkörper @ 300mA.
Chetan Bhargava

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Wie wäre es mit ein paar einfachen Res. Spannungsteiler in der Steckdose, um etwas Wärme dort zu lassen? Dann kann ich Lust bekommen 6-7V(oder welcher Wert auch immer besser ist) und hoffentlich weniger Hitze auf VR. Würden Sie einige sichere Werte für diese Methode empfehlen?
Pablo

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@Pablo Das herkömmliche Verständnis eines Spannungsteilers ist in diesem Fall nicht anwendbar, da ein Anstieg des Stroms, der aus dem Abgriff des Teilers entnommen wird, zu einem Anstieg der am "oberen" Widerstand abgeführten Spannung führt. Der Teiler ist also kein statisches Modell mehr.
Anindo Ghosh

Antworten:


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Die praktische Wahl wäre, den LM7805C UND den Scheinauto-Steckdosenadapter für ein USB-Ladegerät wegzulassen . Durch Auslagerung der Spannungsumwandlung in ein Kfz-USB-Ladegerät müssen Sie sich keine Gedanken mehr über den Platzbedarf auf der Leiterplatte oder die Wärmeentwicklung in Ihrem Gerät machen.

Sie können einen kleinen Zigarettenanzünder für einen Dollar bei ebay kaufen, fünf Dollar in Einzelhandelsgeschäften. Ein Dollar-USB-Kabel, entweder mit einem USB-Adapter auf Ihrem Board oder einfach nur gespleißt, würde ohne Modifikation in das Ladegerät eingesteckt. Und es würde einen ziemlich stabilen 5V von einem Schaltregler liefern (es sei denn, Sie bekommen einen super günstigen Abschlag).

Die andere Option wäre die Verwendung von Dioden, um die Eingangsspannung vor dem LM7805C abzusenken. Aber das einfachste ist das USB-Ladegerät.


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Wenn Sie das Problem mit Geld lösen können, hat Murata einen Schaltregler , der als Ersatz für den 7805 gedacht ist.

Die Kosten werden höher sein und die Welligkeit wird höher sein, aber der Leistungsverlust wird viel besser sein.

Der Murata-Teil kostet fast 10 US-Dollar. Wie Anindo in seinem Kommentar ausführt, können Sie, wenn Sie sich eine Änderung des Platinenlayouts leisten können, Reglermodule mit ähnlicher Leistung zu erheblich niedrigeren Preisen schalten.


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+1 für integrierte Buck-Geräte. Ich verwende dies (weniger als 1 USD pro Stück) für ein Design und dieses (ca. 2 USD pro Stück) für ein anderes - nicht allzu teuer, erledigt meine Arbeit.
Anindo Ghosh

Wenn Sie ein Budget von 0,15 bis 7805 US-Dollar veranschlagt haben, könnte 1 US-Dollar ziemlich teuer aussehen. Wenn Ihre Gesamtstückliste über 50 US-Dollar liegt, ist diese Lösung wahrscheinlich kein Problem.
Das Photon

@AnindoGhosh, dieser integrierte Abwärtswandler sieht sehr interessant aus, verwendet aber noch einige zusätzliche diskrete Komponenten. Trotzdem bezweifle ich, dass die Stücklistenkosten über 1,50 USD hinausgehen können.
Ikarus74

@ icarus74 Welcher von ihnen? Ich verband zwei. Mit diskreten Komponenten meinen Sie auch den Behälter + die Filterkappen? Im SD200 Datenblatt steht : Kein zusätzlicher Kondensator für Ein- / Ausgang erforderlich .
Anindo Ghosh

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@ Madmanguruman Ich mag Murata sehr und ich benutze ihre Passive regelmäßig. Ich denke, dieses spezielle Teil ist stark überteuert, aber es ist ein Lebensretter, wenn Sie versuchen, ein Design zu reparieren, bei dem jemand völlig vergessen hat, wie die Leistung eines 7805 aussieht.
Der Photon

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Die Gleichstrom-Gleichstrom-Umwandlung mit minimaler Wärme wird mit Schaltreglern durchgeführt. Diese arbeiten, indem Strom in eine Spule gepulst wird, die eine Spannung erzeugt. Die Spannungsregelung erfolgt wie beim Linearregler über eine Rückführung. Da die Induktivität die Ausgangsspannung erzeugt und das Gerät, das die Spule speist, ein- und ausschaltet (niemals dazwischen), wird nur sehr wenig Wärme abgegeben.

Wenn Sie mit dem, was Sie haben (der vorhandenen Platine) zu tun haben, können Sie dem 7805 helfen. Fügen Sie zunächst einen Kühlkörper hinzu. Finde den Raum! Es gibt wirklich keine Entschuldigung.

Wenn dies nicht ausreicht, versuchen Sie als Nächstes, die Eingangsspannung vor dem Stromkreis zu senken. Sie können einige Volt mit einem geeigneten Widerstand (der in Bezug auf den Strom ausgewählt werden muss und auch eine ausreichende Verlustleistung aufweist) oder einer Zenerdiode abfallen lassen. Dieses spannungsabfallende Element leitet einen Teil der Wärme ab, sodass der 7805 dann weniger Wärme abführen muss. (Lassen Sie die Spannung nicht zu weit abfallen: Der 7805 benötigt einen Ausfall, um ordnungsgemäß zu funktionieren.)

Wenn Sie das 7805 heiß werden lassen, wird der Strom begrenzt, um sich vor Hitze zu schützen. Wenn der Strom begrenzt wird, funktioniert das Gerät nicht richtig.


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Ich denke, ein Vorwiderstand ist eine schöne einfache Möglichkeit, Wärme von einem 7805 wegzuleiten, wenn die Eingangsspannung viel höher ist als die Ausgangsspannung. Ein 15-Ohm-2-W-Widerstand würde bei 300 mA 4,5 Volt abfallen lassen (so dass 7,5 Volt von 12 Volt übrig bleiben, was für den 7805 ausreichend sein sollte). Im schlimmsten Fall würde die Verlustleistung des 7805 von 2,1 W bei 300 mA auf 817 mW bei 233 mA reduziert (höhere Ströme würden im Widerstand mehr und im 7805 weniger verbrauchen). Die Gesamtableitung bleibt davon unberührt.
Supercat

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Wenn Sie sich an Linearregler halten, muss die Überspannung (in diesem Fall 7 V) irgendwo abgeführt werden. Ich glaube nicht, dass es einen Ausweg gibt. Sie können diese Wärme jedoch auf zwei in Kaskade geschaltete Regler verteilen:

Verwenden Sie an LM7809, um einen geregelten 9-V-Ausgang zu erzeugen. und speisen Sie dieses Signal dann auf den Eingang von LM7805. 7809sinkt um 3V und 7805um 5V, im Gegensatz zu einem einzigen 7805brennenden 7V.

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