LM317 Verlustleistung

[cadcad]

Hallo Leute

Ich hab da mal eine theoretische Frage, da ich auf die Schnelle keine Infos dazu im Netz gefunden hab...

Wenn ich einen LM317 als Konstantstromquelle nutze , wieviel "Verlust"Spannung verträgt dieser?
Sprich kann dieser ohne Probleme zb. auch mal 6V verheizen?

Bzw. was genau macht er mit überflüssiger Spannung?

[Che Guevara]

Die Spannung ist nebensächlich, wichtig ist die Leistung, die vernichtet werden muss!
Der IC kommt in versch. Gehäusen, jedes davon hat eine angegebene max. Verlustleistung (bzw. eine Angabe der max. Temperatur, in Verbindung mit Temperaturanstieg / Leistung).

[Manf]

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf?ts=1614380042307&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.it%252F

7.1AbsoluteMaximumRatings
VI– VO Input-to-output differential voltage 40V
Die Spannung ist mit max 40V angegeben.

Wie gesagt kommt es auf die Verlustleistung an die im Längstransistor nach Bild 8.2 verheizt wird.

Rθ(JA) Junction-to-ambient thermalresistance 37.9 °C/W
RθJC(bot) Junction-to-case (bottom) thermalresistance 4.2 °C/W

[wkrug]

Wie die Leutz vor mir schon geschrieben haben.
Die Verlustleistung ist der begrenzende Faktor.
Ich rechne immer mit einer maximalen Gehäusetemperatur des IC's von 80°C.
Bei einer maximalen Umgebungstemperatur von 30°C max. kann der Chip also 80-30 = 50° verheizen.
50 / 37,9 = ~1,3W. Bei max. 6V Spannungsabfall also 0,216A.
Baust Du das Teil in ein Gehäuse ohne Lüftung ein wird das wegen der höheren Ambient Temperatur noch weniger.
Muss der Chip mehr Strom bringen muss man den Spannungsabfall verringern ( maximal bis zur kleinsten möglichen Eingangs zu Ausgangs Spannung = 3V ), oder den Chip mit einem Kühlkörper kühlen.
Ich hab jetzt gerade das Datenblatt nicht zu Hand, Ich meine aber der 317 begerenzt den Strom auch bei 1,5A und schaltet beim Überschreiten der maximalen Chiptemperatur einfach ab.

Wie Du siehst hängt viel von der Umgebungstemperatur und der Konvektion ab, deshalb gibt es da auch keine einfachen allgemein gültigen Berechnungsformeln.
Im Zweifelsfall überdiemensioniert man das Ganze etwas. Das verlängert dann auch die Lebensdauer der Halbleiter.

Ein paar wenige Grundlagen findest Du hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmewiderstand.
Thermische Widerstände werden üblicherweise addiert.
Also J to Case + Isolierscheiben mit Wärmeleitpaste + Wärmewert des verwendeten Kühlkörpers.

[cadcad]

Also mein Plan sieht vor, einen Strom von 0,167A einzustellen (R1 = 7,5 Ohm) am LM317.
Gehäuse hat der TO-220 oder 263, weiß ich jetzt grad nicht genau mehr (liegt aufem Speicher)

Heißt er muss im ungünstigsten Zustand 1W verbraten...
Also nach der pdf ~38°C ?

hmm dann würd ne Box rausfallen und ich flansch den freeair an nen Metallträger :Strahl

/e wobei kann ich den LM317 überhaupt an nen Metallträger schrauben, wenn diese Träger die gleiche Masse hat wie meine Schaltung ?
wenn ich mich recht erinner ist doch der "out pin" mit der Metallfinne verbunden ?

und da ich vom out zur Last gehe und von der Last auf Masse, würd ich doch nen Kurzschluss rein hauen oder ?

[Holomino]

Dafür gibt's sogenannte Isolier- oder Glimmerscheiben.
(https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=446&LA=0&nbc=1&q=isolierscheibe)

[cadcad]

Dafür gibt's sogenannte Isolier- oder Glimmerscheiben.
(https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=446&LA=0&nbc=1&q=isolierscheibe)
ist nur kontraproduktiv wenn man übers gehäuse wärme ableiten möchte oder ? ;)

[Moppi]

Nimm einen extra Kühlkörper, ist einfacher und ohne Kurzschluss möglich. Ich verbrate mit einem 7806 ~ 6W (von 12 auf 6V, bei ~500 - 600mA). Da habe ich den Regler auf die Platine geschraubt, extra Kupferfläche beidseitig - nicht Masse - (etwa 3 mal 6cm) nur der Kühlung wegen. Der Regler wird noch etwa gefühlte 45 Grad warm.

[Holomino]

ist nur kontraproduktiv wenn man übers gehäuse wärme ableiten möchte oder ? ;)

](*,)
Die leiten die Wärme und isolieren trotzdem!
Welchen Existenzgrund sollten sie sonst haben? Aus Jux schraubt man Transistoren in der Regel nicht fest.

Zur Isolation der Schraube verwendest Du noch eine extra Isolierbuchse.

[cadcad]

](*,)
Die leiten die Wärme und isolieren trotzdem!
Welchen Existenzgrund sollten sie sonst haben? Aus Jux schraubt man Transistoren in der Regel nicht fest.

Zur Isolation der Schraube verwendest Du noch eine extra Isolierbuchse.
ja ok , ich kannte das Material bisher nur als Isolator in anderen Bereichen ...
man kann ja nicht alles wissen :rolleyes:

[Holomino]

man kann ja nicht alles wissen :rolleyes:

Man kann als Fachkraft auch nicht davon ausgehen, dass alle Anderen das Gleiche wissen und man trotzdem das Doppelte verdient.

Sorry, hatte heute wieder Clown zum Frühstück. Aber merke: Glimmerscheiben und Isolierbuchsen sind die "offizielle" Lösung dieses Problems. Einerseits isolieren sie, andererseits leiten sie die Wärme zum Kühlkörper.

[wkrug]

Glimmerscheiben und Isolierbuchsen sind die "offizielle" Lösung dieses Problems
und Wärmeleitpaste nicht vergessen!

[Moppi]

Vielleicht kann er sich das einfacher machen, sollte der LM317 die 200mA, die benötigt werden, nicht auch ohne Kühlkörper - bei 6V, zwischen Ein- und Ausgang - ohne Komplikationen dauerhaft verkraften. Ein thermischer Abschaltschutz ist ja wohl vorhanden. Kühlkörper kann man noch immer nachrüsten, wenn Platz ist.

[021aet04]

Je nachdem wie der Aufbau ist, könnte man auch den Kühlkörper direkt (mit Wärmeleitpaste) auf den LM317 schrauben.
Den Kühlkörper isoliert man elektrisch gegen das Gehäuse.
Das hätte den Vorteil das die Wärmeübertragung zum Kühlkörper etwas besser ist.

MfG Hannes

[oberallgeier]

.. wenn man übers gehäuse wärme ableiten möchte ..Also Kühlkörper am LM317, das Ganze im Gehäuse - die Wärme sollte doch auch raus. Da Du offenbar ein Metallgehäuse hast, wäre - unabhängig von den bisherigen Vorschlägen, insbes. elektrische Isolierung - vielleicht ne Heatpipe zu überlegen. Dann geht die Wärme weitgehend ungebremst in die Gehäusewandung und von da ins Freie. Und bleibt nicht im Gehäuseinnern und geht erst danach durch die Gehäusewandung ins Freie. Bei den von Dir geschätzten 38°C auch kein Berührungsproblem. (Anm.: ich habe das z.B. bei nem 7805 so gelöst - klick (https://www.roboternetz.de/community/threads/61379-Kopfsache-und-ein-m1284-etliche-Servos-viel-Alu?p=637320&viewfull=1#post637320))

[wkrug]

Eine weitere Möglichkeit wäre, sich vom 317 zu verabschieden und nen Schaltregler einzusetzen.
Braucht zwar üblicherweise mehr Bauteile, aber das Kühlungsproblem wäre weg.
Durch die weite verbreitung von Power LED's sollte sich da auch was passendes finden lassen.

Ob das geht, kommt natürlich auf die Anwendung und die Umgebung an ( Störstrahlung, Welligkeit ) .

[White_Fox]

Einen Schaltregler wollte ich auch gerade ins Spiel bringen, ein FET ist deutlich einfacher zu kühlen als dein Linearregler. Bzw. kommt bei deinen Anforderungen weitaus weniger Verlustleistung zusammen.

Vergiß nicht, den Eingang ordentlich abzufiltern, sonst funktionieren evt. andere Dinge nicht mehr die vorher tadellos liefen und du suchst dir nach solchen Fehlern einen ab. (Daher auch Finger weg von Chinareglern.)

[wkrug]

FET ist deutlich einfacher zu kühlen als dein Linearregler
Ich hätte hier eher an einen LED - Treiber mit integriertem Leistungsteil gedacht.
Wie z.B. hier:
http://gsg-elektronik.de/?id=58