電圧レギュレータのヒートシンクを選択してください

電圧レギュレータからを放散する必要があります。TO-220パッケージの7805です。データシートはこちらです。$2W$

私はそれらを選ぶ必要があるのは初めてなので、次の決定について確認したいと思います。これは、このサウンドが本当に複雑なため、何かが足りないのではないかと心配しています。だから私はここに私の完全な推論を置きます。

$R_{thJC}$は5 C°/WTO-220パッケージ用であり、は（7ページの表3）です。消散する必要があるので、チップにヒートシンクがなくても使用できます。部屋は周りです。は安全であるため、ヒートシンクが必要です。その場合、式または$R_{thJA}$50 C°/W2W100°21°$T_{op}$0° to 125°31°$Max_{ambiant}+ R_{thJC} \times W_{dissipated}$21 + 50 * 2

しかし今、私はブロックされています。例として、このヒートシンクを取り上げます。彼はと評価されてい40 K/Wます。Kはケルビン度を表すと思います。その場合、それは彼がと評価されたことを意味し233°C/Wますか？私はその式を見つけました：

$Max_{JunctionTemp} >= Max_{AmbientTemp} + (W_{Dissipated} \times (R_{thJC_{C°/W}} + R_{thHeatSink_{C°/W}}))$

それは私に与える：

$21 + (2.5 \times (5 + 233) = 595°C$

つまり、これはチップとヒートシンクの間の接合部が600°高温になることを意味するため、何か問題があります...何を逃したのですか？

ウィキペディアを参照してください

熱抵抗のSI単位は、ケルビン/ワットまたは同等の摂氏/ワットです（2つは間隔Δ1K =Δ1°Cと同じであるため）。

K / WはC / Wと同じです。これは、絶対温度ではなく、ワットあたりの温度差を表すためです。

40K / Wヒートシンクを使用した計算結果は、
$21 + (2.5 \times (5 + 40)) = 112.5°C$

K / W定格の意味と特定のヒートシンクの冷却能力に関して、いくつかの誤解があるようです。
2つのヒートシンクを比較する場合、K / W定格が低いほどヒートシンクは良くなります。K/ W定格が低いほど、温度上昇を抑えながらより多くの電力を消費できます。

例として：
40K / Wヒートシンクは、ワットごとに（周囲温度よりも高い）摂氏40度の温度を上げます。より効率的なヒートシンク（冷却能力に関して）は、消費されるワットごとに温度が摂氏20度しか上昇しないため、たとえば20K / WのようにK / W定格が低いモデルです。

抵抗を流れる電流の問題を解決するのと同じ方法で熱の問題を解決できます。電流は熱に、抵抗は熱抵抗に、電圧は温度に相当します。

一連の熱抵抗器を通る2Wの熱電流があります：Rj-c（5K / W）、ケースとヒートシンクの間の不完全な接触のために1K / Wを追加し、ヒートシンクと空気（40K / W）を追加します。合計は46K / Wです。2Wの熱流では、これにより98 Kの温度勾配が発生します。ジャンクションは周囲空気よりも98 K高温になります。

このような計算で難しい問題は、周囲の空気をどれだけ低く保証できるかです。（最大）40Cと仮定しましょう。次に、（最大）ジャンクション温度は40 + 98 = 138Cです。

（フェアチャイルド）LM7805は、「絶対最大値」での最高動作温度として125Cを記載しています。原則として、絶対最大値は設計計算には使用できませんが、後のグラフには125Cまでの曲線があるため、その点で125Cの図を使用しても問題ありません。

125 <138なので、周囲温度が40Cおよび2Aの場合、ヒートシンクだけでは不十分な場合があります。（私はより悪いケースの数字を使用したので、私はそう言うかもしれません。しかし、デザイナーとして、あなたはそうすべきです！）

20K / Wを目指して、少し大きいヒートシンクを見つけることをお勧めします。これにより、ヒートシンクの温度が下がってタフになることもあります（ただし、快適に触れるには熱すぎます。熱さを計算してください）。