Considérations thermiquesles élémen

Considérations thermiques
les éléments concernés sont : le régulateur LM317, R2, Q2. Et éventuellement R1 du schéma complet.
LM317
Puissance dissipée = (Uin-Ulm)*courant total.
On peut négliger le courant qui passe dans R3,R4.
P = (Uin – Ulm) * ir2
On sait que
Ulm = Uout – Ueb + 1.25
r2 = (1.25 – Ueb) /R2
Ueb = 0,7V pour BC557C
Pour que le LM317 fonctionne, Uin doit etre supérieur à Ulm + 3V.
Et Ulm=Uout+Ueb, il faut Uin > Uout + Ueb + 3V
Note : Comme le schéma complet inclus aussi une résistance en amont du LM317 (R1 sur le schéma complet de 10 à 20 ohms), il faut tenir compte de la petite chute de tension pour dimensionner la tension fournie par le transformateur ! Si la consommation totale de l'alimentation est de 100mA, avec R1=20ohms, il faut anticiper 0,4V de chute due à R1.

La puissance dissipée dans LM317 P = (Uin – Uout + Ueb - 1.25) * (1.25-Ueb) / R2
La résistance thermique du LM317 en boitier TO220 est de Rth = 50°C/W sans dissipateur.
Dans l’exemple,
Uin doit être supérieur à 8,7V.
Avec Uin = 9V, R2 = 3.3K, cela fait 0,5W a dissiper. A température ambiante de 25°C, la température du LM317 sera de 25+0,5*50 = 50°C

R2
Le courant total traversé par R2 est Ir2 = iQ2+Iload (on négligé IQ1)
Ir2 = 0,3/Uout + Iload
P dissipée = (1.25 – Ueb) * ((0,3/Uout) + Iload)
dans l'exemple ci-dessus, Iload max = 100mA
P dissipée par R2 = 0,55 * (0,06 + 0,1) = 0,09 W.
Aucune précaution a prendre pour R2. Y penser si on demandait à l'alimentation de débiter 1A !

Q2
Comme on l'a vu, le courant dans Q2 est prévu de telle sorte que Q2 dissipe 0,3W si la charge consomme le courant nominal Iload.
Si la charge consomme moins que prévu, Q2 absorbera le courant supplémentaire et devra dissiper la chaleur.
Puissance dissipée dans Q2 : P = Uout * (Ir2 – IIoad)
La Rth du BC547C est de 250°C/W max. Sa Température max de fonctionnement de 150°C.
Si la charge consomme bien le courant nominal, Q2 doit dissiper 0,3W ce qui l'amène à la température de 25+0,3*250 = 100°C. C'est chaud !
Imaginons que l'alimentation soit dimensionnée pour 100mA mais que le circuit ne consomme que 50mA. La différence de 50mA sera absorbée dans Q2 qui doit dissiper Uout*0,05= 0,4W supplémentaires.
Q2 doit dissiper 0,3+0,25= 0,55W
A température ambiante, sans radiateur il va monter à 25 + 0,55*250 = 162°C. C’est au-delà de ses capacités.
C’est bien sur encore pire si l’alimentation est à vide, sans charge. Sa température monterait a plus de 200°C.
Il faut dimensionner R2 au mieux en fonction de la consommation nominale de la charge et surtout pas surdimensionner, sous peine de griller Q2 !
Et surtout ne pas faire fonctionner l’alimentation a vide !

Recommandations
La valeur de R2 mérite toute notre attention.
La précision de la valeur de R2 n'est pas fondamentale (pas comme R4 qui définit la tension de sortie !). Faut surtout faire attention à la valeur de R2 pour ne pas surchauffer Q2.

Quelques règles simples :
1. bien estimer la consommation de la charge. Si c'est autour de 30mA, pas la peine de dimensionner l'alim pour 100mA !

2. faire le calcul de dissipation thermique dans Q2. Si trop élevé, on peut envisager de diminuer la arbitraire 0,3 (« facteur de stabilité ») utilisé dans la formule de R2(1). Surtout si Uout et/ou Iload est faible. Surtout si le courant consommé dans la charge varie très peu.

3. pour une alim devant sortir un gros courant avec forte variabilité, pour laquelle un BC547C chaufferait trop, envisager de refroidir les transistors voire changer de transistors pour en choisir en boitiers T0220 par exemple plus faciles a refroidir.

(1) Une fois R2 choisie, le courant qui circule dans Q2 est IQ2 = (1.25 – Ueb)/R2 - Iload.
Q2 doit dissiper Uout * IQ2
Si on a respecté la formule pour R2, ça fait 0,3W. C'est le 0,3 de la formule. Le monde est bien fait, non

IQ2 = 0,3/Uout = 60mA. C'est beaucoup si l'alim est censée délivrer de l'ordre de 30mA pour 5V. Autant changer le facteur 0,3 à 0,15 dans ce cas. Ca ferait IQ2 = 30mA. Toujours bien suffisant comme réserve, en regard des 30mA nominal de la charge.
D'après Nazar, le minimum absolu de IQ2 pour un BC547 est de 5mA.

Kết quả (Việt) 1:

Nhiệt cân nhắcCác yếu tố có liên quan là: các điều LM317, R2, Q2. Và có thể lược đồ hoàn chỉnh R1.LM317Điện tản = (Uin - Ulm) * tổng số hiện tại. Chúng tôi có thể bỏ qua dòng chảy trong R3, R4. P = (Uin - Ulm) * ir2Chúng ta biết rằng Ulm = Uout - làm + 1,25 R2 = (1,25 - làm) / R2 Làm = 0, 7V cho BC557CCho công việc LM317, Uin phải được cấp trên để Ulm + 3V. Và Ulm = Uout + làm, cần Uin > Uout làm ++ 3VLưu ý: như cuộc kháng cự đầy đủ chương trình cũng bao gồm ngược dòng của LM317 (R1 trên các đề án đầy đủ của 10-20 ohms), nên đưa vào tài khoản nhỏ điện áp thả để định cỡ điện áp cung cấp bởi biến áp! Nếu tiêu thụ điện năng là 100mA, với R1 = 20ohms, ông phải dự đoán 0 .4V do rơi xuống R1.Sức mạnh ăn chơi trong LM317 P = (Uin - Uout + làm - 1,25) * (1,25 - làm) / R2 Cuộc kháng cự nhiệt của LM317 trong trường hợp TO220 là Rth = 50 ° C/W nếu không có tản nhiệt.Trong ví dụ. UIN phải lớn hơn 8, 7V. Với Uin = 9V, R2 = 3.3 K, đây là 0, 5W tiêu tan. Ở nhiệt độ môi trường xung quanh của 25 ° C, nhiệt độ của LM317 sẽ có 25 + 0, 5 * 50 = 50 ° CR2Tổng số hiện tại thông qua R2 là Ir2 = iQ2 + Iload (trên bỏ rơi IQ1)Ir2 = 0.3/Uout + IloadP ăn chơi = (1,25 - làm) * ((0,3/Uout) + Iload)trong ví dụ trên, Iload max u003d 100mAP ăn chơi bởi R2 = 0,55 * (0,06 + 0.1) = 0,09 W. Không có biện pháp phòng ngừa đã được đưa đến R2. Suy nghĩ về nó nếu yêu cầu sức mạnh để tính phí 1 A!Q2Như đã thấy, hiện nay trong quý 2 lên kế hoạch để Q2 dispels 0, 3W nếu tải tiêu thụ hiện tại Iload trên danh nghĩa.Nếu tải tiêu thụ ít hơn dự kiến, Q2 sẽ hấp thụ dòng bổ sung và nên tiêu tan nhiệt. Sức mạnh ăn chơi trong Q2: P = Uout * (Ir2 - IIoad)BC547C Rth là 250 ° C/W max. Tối đa của nó hoạt động 150 ° C nhiệt độ.Nếu tải tiêu thụ hiện nay trên danh nghĩa, Q2 phải xua tan 0, 3W đã dẫn ông đến 25 + 0, 3 * 250 = 100 ° C nhiệt độ. It's hot!Hãy tưởng tượng thực phẩm xếp cho 100mA nhưng mà mạch tiêu thụ chỉ 50mA. Không giống như 50mA sẽ được hấp thu vào quý 2 mà phải tiêu tan Uout * 0,05 = 0, 4W bổ sung.Q2 nên xua tan 0, 3 + 0, 25 = 0, 55WNhiệt độ môi trường xung quanh mà không có tản nhiệt nó sẽ đi lên đến 25 + 0, 55 * 250 = 162 ° C. Nó là vượt ra ngoài khả năng của mình.Vâng, đó là thậm chí tệ hơn nếu thực phẩm là chân không, mà không có phí. Nhiệt độ của nó sẽ tăng hơn 200 ° c...Nó là kích thước R2 lúc tốt nhất theo mức tiêu thụ của vật tải và đặc biệt là không quá cỡ, theo hình phạt phạt nướng Q2!Và đặc biệt là không để vận hành chân không điện!Khuyến nghịGiá trị của R2 xứng đáng quan tâm đầy đủ của chúng tôi. Tính chính xác của giá trị của R2 không phải là cơ bản (không giống như R4 mà xác định điện áp đầu ra!). Đặc biệt là phải trả tiền chú ý đến giá trị của R2 để tránh quá nóng Q2. Một vài quy tắc đơn giản:1 ước tính mức tiêu thụ của tải. Nếu nó là khoảng 30 Ma, không bận tâm đến kích cỡ PSU để 100mA!2. tính toán tản nhiệt trong Q2. Nếu quá cao, có thể được xem xét để giảm các 0.3 tùy ý ("yếu tố của sự ổn định") được sử dụng trong công thức của R2 (1). Đặc biệt là nếu Uout Iload là thấp. Đặc biệt là nếu tiêu thụ tải hiện tại thay đổi rất ít.3. đối với một PSU để nhận ra một hiện tại lớn với cao biến đổi, cho mà xem xét quá, làm mát các bóng bán dẫn nhiệt BC547C hoặc thậm chí thay đổi của bóng bán dẫn để chọn trong hộp T0220 ví dụ dễ dàng hơn là mát mẻ. (1) lần R2 được lựa chọn, dòng chảy trong quý 2 là IQ2 = (1,25 - làm) / R2 - Iload. Q2 nên xua tan Uout * IQ2Nếu nó đã tuân thủ với công thức cho R2, nó là 0, 3W. Nó là 0,3 công thức. Thế giới là cũng được thực hiện, IQ2 = 0.3/Uout = 60mA. Nó là nhiều nếu PENN là nghĩa vụ phải vấn đề lệnh của 30mA 5V. Rất nhiều thay đổi các yếu tố 0.3 để 0,15 trong trường hợp này. Nó sẽ làm cho IQ2 = 30mA. Vẫn còn tốt đủ như một dự trữ, bên cạnh những hư danh tải 30mA.Nazar, các tối thiểu tuyệt đối của IQ2 để BC547 một là 5mA.

Kết quả (Việt) 2:

Cân nhắc nhiệt
yếu tố liên quan là: những điều LM317, R2, Q2. . Và có thể R1 hoàn chỉnh sơ đồ
LM317. Điện mất = (UIN-Ulm) * Tổng số hiện nay chúng ta có thể bỏ qua những dòng điện qua R3, R4. P = (UIN - Ulm) * ir2 Chúng tôi biết rằng Ulm = Uout - Trường ĐHKT + 1,25 r2 = (1,25 - Trường ĐHKT) / R2 UEB = 0.7V cho BC557C Đối với các công trình LM317, UIN phải trên + 3V Ulm. Và Ulm Uout = + Trường ĐHKT phải UIN> Uout + + 3V Trường ĐHKT đánh giá: Như trình bày đầy đủ cũng bao gồm một kháng thượng nguồn của LM317 (R1 về Đề án hoàn chỉnh từ 10-20 ohms), tài khoản phải được thực hiện của sự sụt giảm điện áp nhỏ để kích thước của điện áp cung cấp bởi các biến áp! Nếu tổng điện năng tiêu thụ của 100mA, với R1 = 20ohms, chúng ta phải dự đoán rơi 0.4V do R1. Sức mạnh ăn chơi trong LM317 P = (UIN - Uout + Trường ĐHKT - 1.25) * (1,25-UEB ) / R2 Các nhiệt điện trở của LM317 trong trường hợp TO220 là rth = 50 ° C / W mà không cần tản nhiệt. Trong ví dụ, UIN phải lớn hơn 8,7V. Với UIN = 9V, R2 = 3.3k, mà làm 0 , 5W tiêu tan. Một nhiệt độ phòng 25 ° C, nhiệt độ LM317 sẽ là 25 + 0.5 * 50 = 50 ° C R2 Tổng dòng điện qua R2 là Ir2 IQ2 + = ILOAD (chúng tôi bị bỏ quên IQ1) Ir2 = 0,3 / Uout + ILOAD P tiêu tan = (1,25 - Trường ĐHKT) * ((0.3 / Uout) + ILOAD) trong ví dụ trên, ILOAD = 100mA max P tiêu tan bởi R2 = 0,55 * (0.06 + 0, 1) = 0,09 W. Không có biện pháp phòng ngừa để được đưa đến R2. Hãy suy nghĩ về nó nếu được yêu cầu cung cấp 1A phí! Q2 Như chúng ta đã thấy, hiện nay trong quý 2 được kỳ vọng quá Q2 mà tiêu tán 0.3W nếu tải tiêu thụ các đánh giá hiện tại ILOAD. Nếu tải tiêu thụ ít so với dự kiến, Q2 sẽ hấp thụ thêm sức mạnh và sẽ tiêu tan nhiệt. Tổn thất điện năng trong Q2: P = Uout * (Ir2 - IIoad) Các rth của BC547C là 250 ° C / W max. Tối đa của nó hoạt động nhiệt độ 150 ° C. Nếu tải tiêu thụ nhiều Đánh giá hiện tại, Q2 phải tiêu tan 0.3W dẫn đến một nhiệt độ 25 + 0.3 * 250 = 100 ° C. Nó nóng! Hãy tưởng tượng sức mạnh được kích thước để 100mA nhưng mà mạch tiêu thụ chỉ 50mA. Không giống như 50mA sẽ được hấp thụ trong quý 2 mà phải tiêu tan Uout = 0.05 * 0.4W bổ sung. Q2 nên xua tan 0,3 + 0,25 = 0,55W Ở nhiệt độ phòng, không làm nóng nó sẽ tăng lên đến 25 + 0, 55 * 250 = 162 ° C. Điều này nằm ngoài khả năng của mình. Dĩ nhiên là thậm chí tồi tệ hơn nếu điện là nhàn rỗi, không có tải. Nhiệt độ của nó sẽ tăng lên hơn 200 ° C. Tốt nhất phải định cỡ R2 tùy thuộc vào tiêu dùng danh nghĩa của tải và đặc biệt là không quá khổ, nếu không Q2 nướng! Và không hoạt động khoảng trống quyền lực! Khuyến nghị Các R2 giá trị đáng chú ý của chúng tôi. Sự chính xác của giá trị R2 là không cơ bản (không giống như R4 xác định điện áp đầu ra!). Đặc biệt là phải chú ý đến giá trị của R2 không quá nóng Q2. Một vài quy tắc đơn giản: 1. mặc dù ước lượng tiêu thụ của tải. Nếu nó là khoảng 30mA, không cần phải kích thước việc cấp điện cho 100mA! 2. để tính toán tản nhiệt trong Q2. Nếu quá cao, nó có thể hiểu được để giảm tùy ý 0.3 ("ổn định yếu tố") được sử dụng trong các công thức R2 (1). Đặc biệt là nếu Uout và / hoặc ILOAD là nhỏ. Đặc biệt là khi hiện nay tiêu thụ trong tải thay đổi rất ít. 3. cho một nguồn cung cấp năng lượng để sản xuất một lượng lớn hiện nay với sự biến đổi lớn, mà một BC547C nóng lên quá nhiều, hãy xem xét làm mát các bóng bán dẫn hoặc chuyển sang bóng bán dẫn để chọn hộp T0220 ví dụ như dễ dàng hơn để làm mát. (1) Khi R2 chọn, dòng điện chạy qua Q2 là IQ2 = (1,25 - Trường ĐHKT) / R2 -. ILOAD Q2 phải tiêu tan Uout * IQ2 Nếu chúng ta tôn trọng các công thức cho R2, nó là 0.3W. Đây là công thức 0.3. Thế giới cũng được thực hiện, không IQ2 = 0,3 / Uout = 60mA. Đó là nhiều nếu cung cấp điện là vụ phải cung cấp khoảng 30mA cho 5V. Tuy nhiên việc thay đổi các yếu tố 0,3-0,15 trong trường hợp này. Nó sẽ IQ2 = 30mA. Luôn luôn tốt đủ như một khu bảo tồn, bên cạnh 30mA tải danh nghĩa. Theo Nazar, mức tối thiểu cho một IQ2 BC547 là 5mA.