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Festspannungsregeler Hitzeentwicklung |
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BID = 378759
Kernfusion Neu hier
Beiträge: 42
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Hallo,
evtl. kann mir von euch jemand diese "Phänomen" erklären.
Ich habe um von meinem PKW 5V für einen USB-Anschluß (PDA) abzugreifen einen LM1084 (5V bis 5A laut Datenblatt) hergenommen.
Das Problem nach ca. 30Sek wird der LM1084 (ohne Kühlkörper) ziemlich warm/heiß (gemessene 60°C GEhäuseausssentemp) dass der Ladevorgang am PDA aussetzt.
Wenn ich die Ströme messe, so sind es ziemlich konstant 1A bei ca.7-9V Spannungsherabsetzung (12/14V ---> 5V) sollten das ca. 7-9W Wärmeleistung sein.
Was nach ca. 30Sek jedoch eintritt ist, dass die Spannung von 5.06V ---> 4,86V heruntergeht und eben der PDA zu laden stoppt.
Warum ich nun wirklich am grübeln bin, ist dass laut Datenblatt er ja bis zu 5A schaffen sollte- könnte es sein, dass dann die Differnzspannung Eingang zu Ausgang nur sehr gering sein darf? Oder warum fällt bei mir Spannung dann ab?
Was wäre eine denkbar einfache Lösung für mein Problem?
Danke
Kerni
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BID = 378763
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| LM1084 (ohne Kühlkörper) |
Da fragst du noch ?
Deine Temperaturmessung dürfte ziemlich falsch sein.
Halte mal den Finger mit etwas Spucke an das Metall des IC. Wenns zischt, sinds deutlich über 100°C !
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Haftungsausschluß:
Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.
Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten ! |
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BID = 378764
yonossic Achtung Dieser user postet unter verschiedenen Namen
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Probier das ganze ruhig noch ein paar mal aus, damit du siehst, wie lange es dauert, bis die interne Übertemperatursicherung des IC nicht mehr früh genug anspricht und den Strom reduziert, woraufhin der Längsregler im IC den Hitzetod stirbt und durchschlägt. Was meinst du wie schnell dein PDA mit 12V geladen ist.
Wie kann man allen Ernstes auf die Idee kommen, 7 oder mehr Watt Verlustleistung, derer du dir ja offenbar sogar bewusst bist, allein mit dem Gehäuse des IC abführen zu wollen? Kühlkörper sind nicht dazu da um Geräte schwerer zu machen und Verstärker nach mehr aussehen zu lassen - die haben schon ihren Zweck.- Und oh Schreck oh Graus, die Größe des benötigten Kühlkörpers kann man sogar berechnen.
Ich hoffe mal du hast daran gedacht eine Crowbar oder sonst eine Überspannungssicherung sekundär vom Regler vorzusehen, die beim Ansteigen der 5V Leitung durch defekten Regler dicht macht... Und wie steht es mit einem Überspannungsfilter am Eingang des Reglers? Du schreibst 14V - also wird die Sache auch bei laufendem Motor betrieben werden - viel Spaß beim Warten auf die erste Spannungsspitze aus dem Bordnetz, die den Regler, und sofern keine Schutzmaßnahmen vorhanden sind, den PDA gleich mit grillt.
Von der für den Betrieb im KFZ neuerdings nötigen E-Zulassung solcher Bauten ganz zu schweigen.
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BID = 378899
Kernfusion Neu hier
Beiträge: 42
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Zitat :
| Deine Temperaturmessung dürfte ziemlich falsch sein.
Halte mal den Finger mit etwas Spucke an das Metall des IC. Wenns zischt, sinds deutlich über 100°C !
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Hm, ich hab das ganze soeben erneut aufgebaut, und mit einem neuen Temp-Meßfühler nochmals gemesen - es sind definitv zwischen 54°C un 56°C Gehäuseaussentemperatur. Und der Spucketest brachte, wie auch zu erwarten war, nichts.
Sicher hat yonossic recht, aber bei gemessenen 55°C (längere Zeit konstant) mach ich mir wegen dem Festsspannungsregler erst mal keine Sorgen, dass er den Überhitzungstod stirbt.
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BID = 378934
DLI Gelegenheitsposter
Beiträge: 68 Wohnort: Dreieich
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Ich habs nicht so mit Spekulationen, also rechnen wir mal:
LAM 1084 im TO 220: Wärmewiderstand von Sperrschicht zu Gehäuse 2,7°C/W, von Sperrschicht zur Umgebungsluft ca. 50°C/W.
Daraus folgt: 7-9 Watt können niemals geregelt werden, das Chip hätte ohne Kühlkörper ca. 350- 450°C. Absolut unmöglich! Also geht das Chip - Grenztemperatur je nach Hersteller: National Semi 150°C, Linear Technology 200°C) immer in die Temperatursicherung.
Klassischer Fall von Datenblatt nicht gelesen!
Abgesehen davon ist der LAM1084 für den Automobilbereich aufgrund der geringen Eingangsspannungsfestigkeit von 30-35 Volt je nach Typ völlig ungeeignet. Im Kfz-Netz entstehen regelmässig Spannungsspitzen von gut 60 Volt. Vernünftige Designs sind daher auf 80 Volt Eingangsspannung ausgelegt.
Gruss
DLI
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BID = 379103
Peda Schriftsteller
Beiträge: 891
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Zitat :
| Abgesehen davon ist der LAM1084 für den Automobilbereich aufgrund der geringen Eingangsspannungsfestigkeit von 30-35 Volt je nach Typ völlig ungeeignet. Im Kfz-Netz entstehen regelmässig Spannungsspitzen von gut 60 Volt. Vernünftige Designs sind daher auf 80 Volt Eingangsspannung ausgelegt. |
Vollkommen ungeeignet würd ich ned sagen, zur Sicherheit würd ich aber empfelen, einen 1 Ohm Widerstand und eine 25V Z-Diode oder Supressor Diode vorzuschalten.
Gruss Peter
_________________
Do you have Math Problems ?? Then call 0049-0800 sin(lg((10^45*tan(56))/(f(0)'->(45x^3/3x^2*3x^7)))
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Peda am 19 Okt 2006 16:37 ]
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BID = 379128
Onra Schreibmaschine
Beiträge: 2488
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Hallo DLI,
bevor man anderen vorwirft, ein Datenblatt nicht gelesen zu haben,sollte man sich seiner selbst dessen aber sicher sein.
1. LAM1084 kennt Google nicht,
2. LM1084 kennt Linear nicht.
3. Die 200°C beim LT1084 von Linear beziehen ausschliesslich auf den Powerteil des TO3- Gehäuses.
Ich persönlich habe noch kein Standard-Plastikgehäuse mit einer zulässigen Chiptemperatur von mehr als 150°C gesehen oder in DB davon gelesen. Ich lasse mich aber gerne eines Besseren belehren. Diese hohen Temperaturen sind bis jetzt noch die Domäne der Metallgehäuse.
LM1084, LT1084 und um nur einen weiteren zu nennen FAN1084 von Fairchild, dürften trotzdem bis auf minimale Abweichungen das gleiche Bauelement sein.
Zusätzlich zur Temperaturproblematik tritt hier noch die Schwingneigung der LDO hinzu. Diese benötigen am Ausgang einen wesentlich grösseren Kondensator als ein 7805. Die DB empfehlen hier min 10µF als Tantal oder mehr als 100µF bei Al-Elkos. Obwohl der Ausgangstransistor ein NPN-Emitterfolger ist, verhält er sich durch die Sziklai-Schaltung offensichtlich wie ein PNP in Emitterschaltung.
Zur Eingangsschutzbeschaltung gibt es ausreichend Material im Internet, z.B. hier:
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23
O.
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BID = 379134
djtechno Inventar
Beiträge: 4955 Wohnort: beutelsbach
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Bei 8 Watt verlustleistung brauchst du natürlich einen Kühlkörper, da der chip nach 30 Sekunden rechnerisch etwa 300°C heiß wird ohne. Das dann die Spannung einsinkt, ist klar, bei einer derart extremen überhitzen arbeitet der chip nicht mehr richtig.
Da er nun einen schlag weg hat, schmeoß ihn weg, kaufe einen neuen, und mache von vornherein einen kühlkörper drauf.
der hier 188239-62 für 2,50€ beim blauen c wird wohl nicht ausreichen, für Dauerbetrieb
Nimm einfach einen von 'nem alten 200 mhz pentium, der müßte dafür ausreichen
Und bitte mit wärmeleitpaste sicherstellen, das die Wärme so gut wie es nur irgendwie geht vom regler abgeführt wird. Je kälter der regler bleibt, desto besser und sicherer.
Über 85°C darf der IC nicht werden, sonst geht er kaputt. 60°C sind akzeptabel,45°C optimal
Marcus
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Ehemaliger forennutzer (ausgetreten)
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BID = 379135
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Über 85°C darf der IC nicht werden, sonst geht er kaputt. 60°C sind akzeptabel,45°C optimal |
Wo hast du das denn aufgeschnappt ?
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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
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Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !
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BID = 379136
djtechno Inventar
Beiträge: 4955 Wohnort: beutelsbach
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Der normale Gehäusekunstoff kann sich über 85°C verformen.
Oder haben die teile einen anderen Kunstoff, der mehr abkann?
na,ja, habe das datgenblatt net gelesen. Trotzdem, je kühler der regler bleibt, desto besser für die lebensdauer des ics.
also lieber etwas größer dimensionieren den kühlkörper...
_________________
Ehemaliger forennutzer (ausgetreten)
[ Diese Nachricht wurde geändert von: djtechno am 19 Okt 2006 19:05 ]
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BID = 379143
Benedikt Inventar
Beiträge: 6241
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Zitat :
djtechno hat am 19 Okt 2006 19:04 geschrieben :
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Der normale Gehäusekunstoff kann sich über 85°C verformen.
Oder haben die teile einen anderen Kunstoff, der mehr abkann?
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Wenn sich das Halbleitergehäuse bei 85° verformt, dann tausch den Chinamüll um.
Um die IC Gehäuse zu knacken habe ich ICs schon auf Totglut erhitzt. Dann werden die Gehäuse spröde und man kann sie zerbrechen. Aber verformen tun sie sich nicht.
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BID = 379340
DLI Gelegenheitsposter
Beiträge: 68 Wohnort: Dreieich
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Zitat :
Onra hat am 19 Okt 2006 18:23 geschrieben :
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Hallo DLI,
bevor man anderen vorwirft, ein Datenblatt nicht gelesen zu haben,sollte man sich seiner selbst dessen aber sicher sein.
1. LAM1084 kennt Google nicht,
2. LM1084 kennt Linear nicht.
3. Die 200°C beim LT1084 von Linear beziehen ausschliesslich auf den Powerteil des TO3- Gehäuses.
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Irgendwie suchst Du gewaltig in den Krümeln:
- L(A)M ist natürlich ein Tippfehler - Du hast ihn gefunden, ich schenke ihn Dir!
- LT/LM? Was sollst, jeder Hersteller hat seine eigenen Buchstaben - na gut nicht jeder, aber Linear Technology halt. Dafür ist deren Chip dann vielleicht ein bischen besser als der Rest von anderen Herstellern
- 200°C Leistungsteil? Ja wo sonst wird denn >95% der Verlustleistung entstehen? Das Control Circuit ist im allerschlimmsten Fall mit 0,3 Watt dabei, in der beschriebenen Anwendung aber nur mit weniger als 100 mW.
- Linear Technology bietet den Regler in TO 3, TO 220, TO 247 und dem sog. "M-Package" an. Bei allen Chips mit M-Grad(nicht package!) ist die Sperrschichttemperatur des Leistungsteils mit 200°C spezifiziert. Wohlgemerkt Sperrschichttemperatur, nicht Gehäusetemperatur. Diese beträgt - wie man aus der Storage Temperatur ableiten kann - 150°C, ist aber ziemlich irrelevant.
Datenblatt nicht verstanden?
Und was ist nun so schlimm an einem Ausgangs-Kondensator von 10µF Tantal bzw. 100µF Standard?
Gruss DLI
[ Diese Nachricht wurde geändert von: DLI am 20 Okt 2006 14:47 ]
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BID = 379488
Onra Schreibmaschine
Beiträge: 2488
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Hallo,
Leseschwächen sind zwar OT aber bitte (KRA-Stufe 1):
zu 1: Wiederholte Tippfehler gleicher Art sind für mich Absicht, ich behalte also beide.
Zu 2: Im Post#1 steht LM1084, da NatSemi offensichtlich kein Metallgehäuse anbietet, ist vom Gehäuse TO220 auszugehen.
Zu 3 und 4: Der M-Grade bei LT hat mit dem M-Package nichts zu tun, den M-Grade gibt es nur in Verbindung mit Package K.
Das ist das Metallgehäuse TO3, also alle anderen Tj max 150°C. Deswegen war dein Einwurf mit 200°C daneben.
In meiner Antwort kommt das Wort "Gehäusetemperatur" nicht vor.
Was ist die Botschaft?
Zu deiner Information: Chiptemperatur = Sperrschichttemperatur!
Allerdings ist ohne externe Wärmeabfuhr die Gehäusetemperatur schnell mit der Sperrschichttemperatur so gut wie identisch.
Zu 5: Ich ja.
Zu 6: Nichts, aber wer sonst nur mit 78XX zu tun hat, (ein Schaltplan liegt nicht vor) setzt auch bei LDO schon mal die 78XX Standardwerte ein.
PS: Je nach dem, wo man die Krümel findet, können auch ganz leckere dabei sein
Gruß Onra
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BID = 379595
DLI Gelegenheitsposter
Beiträge: 68 Wohnort: Dreieich
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Stimmt - seit neuesten bietet LT den 1084 garnicht mehr als M an (obsolete). Nur - wo steht dass der Ausgangsposter kein TO 3 verwendet?
Und was die Z-Dioden-Transistor-Schaltung betrifft - die funktioniert so gut, dass sei extra im Horowitz-Hill unter "Bad circuit ideas" aufgenommen wurde.
Wenn mich jetzt mal noch einer aufklären würde, warum eine Rücksperrdiode mit dahinter angeschlossener (also motorseitig) Fühlerleitung ein Widerspruch sein soll?
Gruss DLI
[ Diese Nachricht wurde geändert von: DLI am 21 Okt 2006 13:52 ]
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BID = 379619
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Und was die Z-Dioden-Transistor-Schaltung betrifft |
.... bist du hier im falschen Thread !
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