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三端子レギュレータの最大許容損失について

三端子レギュレータの最大許容損失について

下記使用条件での入力電圧を求めようと思っています。
その為に、レギュレータの最大許容損失を求める必要があるのですが、
???の状態です。

熱抵抗jc=(150-70)/16=5℃/W
よって、全体の熱抵抗は、
30℃/W(シート、ヒートシンクを足し算)

ここから最大許容損失を求める方法がわかりません。
(単純に5×0.5=2.5wではないですよね。?)

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投稿日時 - 2010-07-08 06:15:44

QNo.6023333

すぐに回答ほしいです

質問者が選んだベストアンサー

最大許容損失(W)は接合温度が 150℃(絶対最大定格) になるときの三端子レギュレータの発熱量(W)です。接合-外気間の熱抵抗が同じでも、外気温(周囲温度)が高ければ、最大許容損失は小さくなります。

三端子レギュレータの発熱量を P(W)、接合-外気間の熱抵抗を R (℃/W)、外気温を Ta (℃)としたとき
   150 > Ta + P*R
で動作させなければなりません。P*R は三端子レギュレータの接合部(チップ)の温度上昇分です。これと周囲温度 Ta を足し合わせた温度が接合部の温度なので、これが 150℃を超えてはいけないということです。この式で 左辺 = 右辺 となる発熱量 P(W)が最大許容損失(W)になります。これを Pamx (W) とすれば
   Pmax = ( 150 - Ta )/R
となります。例えば R = 30 ℃/W のとき、Ta に対する Pmax 値は添付図のようになります。周囲温度が最大 30℃ になる環境で動作させるのであれば最大許容損失は 4W になります。

三端子レギュレータの損失(=発熱量)は
   入出力電圧差(V)*出力電流(A)
なので、出力電圧が 5V で、最大出力電流が 0.5A のとき、最大許容損失が 4W なら
   ( 入力電圧 - 5V )*0.5A < 4W
つまり
   入力電圧 < 4/0.5 + 5 = 13V
としなければなりません。

投稿日時 - 2010-07-08 20:18:17

お礼

大変判りやすい説明を有難う御座いました。
熱設計についての考え方を整理するのにとても役に立ちました。

投稿日時 - 2010-07-10 09:54:12

ANo.4

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回答(5)

ANo.5

ANo.4 です。図の添付に失敗したようなので貼り直します。

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投稿日時 - 2010-07-08 20:20:28

ANo.3

重ねてごめんなさい
熱抵抗も間違えました(5℃/W→30℃/W)
(寝ぼけています)

投稿日時 - 2010-07-08 07:06:11

お礼

朝早くから回答して頂き、有難う御座いました。
お礼が遅れて申し訳御座いません。

投稿日時 - 2010-07-10 09:57:35

ANo.2

訂正です。
誤 50(℃) / 5(℃/W) = 10(W)
正 30(℃) / 5(℃/W) = 6(W)

投稿日時 - 2010-07-08 07:02:44

ANo.1

損失(W) = 温度差(℃) / 熱抵抗(Rf)
なので
接合部温度 = 80℃
周囲温度 = 50℃
ならば
温度差 = 30℃

熱抵抗が 5℃/W ならば

50(℃) / 5(℃/W) = 10(W)

熱抵抗は
(接合部-ケース)+(ケース-ヒートシンク)+(ヒートシンク)
の合計ですが計算方法はあっていますか?
5℃/W は小さすぎと思われます。

参考URL:http://complete.ddo.jp/hard/heatsink/

投稿日時 - 2010-07-08 07:00:00

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