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bastelix(R)

21.11.2021,
00:36
(editiert von bastelix
am 21.11.2021 um 00:41)
 

LM317 als KSQ reicht die Kühlung? (Elektronik)

Servus Zusammen,

ich habe letztes Jahr eine Zeitschaltuhr für eine LED-Lichterkette gebastelt, die LEDs habe werden durch einen LM317 (TO-220 Gehäuse) mit rund 60mA versorgt. Dieses Jahr habe ich die LEDs ausgetauscht und die KSQ auf 100mA umgebaut. Die ganze Schaltung habe ich in einem schwarzen Kunstoffgehäuse ca. 75x50x45mm eingebaut.

Nach dem Umbau hab ich mal die Temperatur an der Kühlfahne des LM317 gemessen und die geht binnen 30 Minuten auf 64°C und steigt dann nach weiteren 30 Minuten auf 65°C. Bei offenem Gehäuse bleibt die Temperatur bei rund 30°C. Ich denke die Temperatur wir auch noch etwas weiter steigen weil das Gehäuse aktuell nur 26°C hat.

Die Ausgangsspannung sind 3V bei 100mA, das sind dann 0.9W (vorausgesetzt ich habs richtig gerechnet).

Muss ich mich da um eine bessere Kühlung kümmern oder ist das noch im grünen Bereich? Mir würde im Moment nur einfallen, ein paar Luftlöcher in das Gehäuse zu bohren.

Gruß
Bastelix

Nachtrag: Was mir noch eingefallen ist; ich könnte den LM317 auslöten an den Gehäusedeckel schrauben und außen am Gehäuse ein Kühlblech anbringen. Die schraube wäre dann eine Art Headpipe. Ob das wirklich was bringt steht auf einem anderen Blatt. Den LM317 würde ich dann natürlich via Kabel mit der Platine verbinden, wenn ich den nur auslöte und festschraube bleibt er bestimmt kalt, aber die LEDs auch dunkel :-D

bastelix(R)

24.11.2021,
23:40

@ bigdie

LM317 als KSQ reicht die Kühlung?

» Übrigens auch einfach Spannung vor dem Längsregler senken hilft schon. Da
» gibt es z.B. diese Teile
» https://asset.re-in.de/add/160267/c1/-/de/000156673DS01/DA_TracoPower-TSR-1-2450-DC-DC-Wandler-Print-24-V-DC-5-V-DC-1A-6W-Anzahl-Ausgaenge-1-x.pdf
» Mit allen möglichen Spannungen. Die sind Pinkompatibel mit der 78er Serie,
» aber heizen nicht. Davon habe ich z.B. alle gängigen Werte im heimischen
» Sortiment. Die nutze ich mittlerweile öfter als die 78xx. Gibt auch TSR 2
» für 2A
Da hab ich mittlerweile auch eine Sammlung von KSQs von 300mA - 700mA (ok, und zwei hab ich gegrillt :-D ) und ein paar DC/DC-Konvertern auf Lager. Aber die setzte ich eher nur für "ernsthafte" Projekte ein, also jetzt nicht unbedingt für eine aus rumliegenden Bauteilen zu realisierenden LED-Zeitschaltuhr. Aber da kannst dir auf die Fahne schreiben, dass du mich missioniert hast :-D

bigdie(R)

24.11.2021,
11:43

@ bastelix

LM317 als KSQ reicht die Kühlung?

» » Sehe ich genauso, warum Energie verheizen.
» Weil ich letzte Jahr die Bauteile da hatte und es schnell gehen musste.
» Aber da das Gerät im Wohnzimmer auf dem Boden liegt heizen wir ja damit
» einen Wohnraum mit Ökostrom der sonst mit Erdöl geheizt werden müsste :-D
» :lol3: :rotfl:
»
» » Kann man aber auch selbst basteln z.B. mit dem MC34063
» Irgendwas bestellen werde ich dafür jetzt nicht. Ich betreibe das jetzt mal
» ohne weitere Löcher ins Gehäuse zu machen und falls es zu Ausfällen kommt
» baue ich das um auf eine KSQ mit MC34063, da habe ich noch welche in der
» Bastelkiste. Dann kann ich das Gehäuse wiederverwenden, egal ob jetzt für
» die Lichterkette oder für etwas anders das zwei Kabeldurchführungen
» braucht.
»
» Danke! :-)
Übrigens auch einfach Spannung vor dem Längsregler senken hilft schon. Da gibt es z.B. diese Teile
https://asset.re-in.de/add/160267/c1/-/de/000156673DS01/DA_TracoPower-TSR-1-2450-DC-DC-Wandler-Print-24-V-DC-5-V-DC-1A-6W-Anzahl-Ausgaenge-1-x.pdf
Mit allen möglichen Spannungen. Die sind Pinkompatibel mit der 78er Serie, aber heizen nicht. Davon habe ich z.B. alle gängigen Werte im heimischen Sortiment. Die nutze ich mittlerweile öfter als die 78xx. Gibt auch TSR 2 für 2A

bastelix(R)

23.11.2021,
22:48

@ bigdie

LM317 als KSQ reicht die Kühlung?

» Sehe ich genauso, warum Energie verheizen.
Weil ich letzte Jahr die Bauteile da hatte und es schnell gehen musste.
Aber da das Gerät im Wohnzimmer auf dem Boden liegt heizen wir ja damit einen Wohnraum mit Ökostrom der sonst mit Erdöl geheizt werden müsste :-D :lol3: :rotfl:

» Kann man aber auch selbst basteln z.B. mit dem MC34063
Irgendwas bestellen werde ich dafür jetzt nicht. Ich betreibe das jetzt mal ohne weitere Löcher ins Gehäuse zu machen und falls es zu Ausfällen kommt baue ich das um auf eine KSQ mit MC34063, da habe ich noch welche in der Bastelkiste. Dann kann ich das Gehäuse wiederverwenden, egal ob jetzt für die Lichterkette oder für etwas anders das zwei Kabeldurchführungen braucht.

Danke! :-)

bastelix(R)

23.11.2021,
22:43

@ Hartwig

LM317 als KSQ reicht die Kühlung?

Danke für eure Antworten.

» Außerdem ist der 317 thermisch geschützt.
Mit der Info habe ich mal einen Lanzeittest gefahren, die Temperatur pendelt sich bei 64°C ein, manchmal eine Spitze mit 65°C bei geschlossenem Gehäuse aber nicht mehr. Ich lasse das jetzt mal wie es ist solange es keinen Ausfall gibt, abfackeln kann ich damit ja nichts und die restlichen wärmeempfindlichen Bauteile sind relativ weit weg. 105°C-Elkos werden die 50°C Raumtemperatur wohl ein paar Weihnachten verkraften.

Hartwig(R)

21.11.2021,
23:41

@ simi7

LM317 als KSQ reicht die Kühlung?

» »
» » Ok, TO220 hat eine 3,7mm Bohrung, also aufbohren - gut. Aber Bastelix
» » sprach von einem Kunststoffgehäuse, das ist als Kühlkörper wenig
» geeignet,
» Lies nochmal was Bastelix schrieb.
hab ich ja, und deshalb schrieb ich: "(mit einem 30K/W "Aussenkühlkörper schätze ich 10-15K/W für die Montage durch das Gehäuse. Das sind dann also auch wieder um die 40K/W, ...), nur habe ich bei meiner Abschätzung einen Kühlkörper statt irgend eines Bleches einbezogen.
aber wie gesagt, die 0,9W bekommt er so weg.

» Er wollte außen ein Blech auf das Kunststoffgehäuse kleben.
» Da er nun keine großen Leistungen abführen wollte sollte es genügen.

simi7(R)

D Südbrandenburg,
21.11.2021,
22:51

@ Hartwig

LM317 als KSQ reicht die Kühlung?

»
» Ok, TO220 hat eine 3,7mm Bohrung, also aufbohren - gut. Aber Bastelix
» sprach von einem Kunststoffgehäuse, das ist als Kühlkörper wenig geeignet,
Lies nochmal was Bastelix schrieb.
Er wollte außen ein Blech auf das Kunststoffgehäuse kleben.
Da er nun keine großen Leistungen abführen wollte sollte es genügen.

Gast

21.11.2021,
17:12

@ bastelix

LM317 als KSQ reicht die Kühlung?

Anderes Netzteil verwenden

bigdie(R)

21.11.2021,
15:00

@ cmyk61

LM317 als KSQ reicht die Kühlung?

Sehe ich genauso, warum Energie verheizen. gibt solche Teile fertig
https://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_trksid=p2380057.m570.l1313&_nkw=ksq+100ma&_sacat=0
Kann man aber auch selbst basteln z.B. mit dem MC34063

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
21.11.2021,
14:34

@ bastelix

LM317 als KSQ reicht die Kühlung?

Servus,

wie wäre es mit einem Schaltregler als KSQ geschaltet? Dazu gibts doch im Netz reichlich Anleitungen.
Und bestimmt auch einige fertige Baugruppen - ähh Baugrüppchen.
Das erspart Dir dann den Kühlaufwand.

Gruß
Ralf
»
» ich habe letztes Jahr eine Zeitschaltuhr für eine LED-Lichterkette
» gebastelt, die LEDs habe werden durch einen LM317 (TO-220 Gehäuse) mit rund
» 60mA versorgt. Dieses Jahr habe ich die LEDs ausgetauscht und die KSQ auf
» 100mA umgebaut. Die ganze Schaltung habe ich in einem schwarzen
» Kunstoffgehäuse ca. 75x50x45mm eingebaut.
»
» Nach dem Umbau hab ich mal die Temperatur an der Kühlfahne des LM317
» gemessen und die geht binnen 30 Minuten auf 64°C und steigt dann nach
» weiteren 30 Minuten auf 65°C. Bei offenem Gehäuse bleibt die Temperatur bei
» rund 30°C. Ich denke die Temperatur wir auch noch etwas weiter steigen weil
» das Gehäuse aktuell nur 26°C hat.
»
» Die Ausgangsspannung sind 3V bei 100mA, das sind dann 0.9W (vorausgesetzt
» ich habs richtig gerechnet).
»
» Muss ich mich da um eine bessere Kühlung kümmern oder ist das noch im
» grünen Bereich? Mir würde im Moment nur einfallen, ein paar Luftlöcher in
» das Gehäuse zu bohren.
»
» Gruß
» Bastelix
»
» Nachtrag: Was mir noch eingefallen ist; ich könnte den LM317 auslöten an
» den Gehäusedeckel schrauben und außen am Gehäuse ein Kühlblech anbringen.
» Die schraube wäre dann eine Art Headpipe. Ob das wirklich was bringt steht
» auf einem anderen Blatt. Den LM317 würde ich dann natürlich via Kabel mit
» der Platine verbinden, wenn ich den nur auslöte und festschraube bleibt er
» bestimmt kalt, aber die LEDs auch dunkel :-D

Hartwig(R)

21.11.2021,
14:19

@ simi7

LM317 als KSQ reicht die Kühlung?

»
» Dann mach mal eine 4er Schraube an einem Ende heiß,
mit welchem Rth???? ;-)
» die wirst du ganz
» schnell fallen lassen.
» Also ich würde das so machen. Aber kleine Kondensatoren gegen Schwingungen
» direkt an die Beine löten, nicht erst nach ein paar cm Drähten.


Ok, TO220 hat eine 3,7mm Bohrung, also aufbohren - gut. Aber Bastelix sprach von einem Kunststoffgehäuse, das ist als Kühlkörper wenig geeignet, führt also nichts ab. Die Schraube hat am Kopf - auch mit Beilagescheibe - eine relativ geringe Kontaktfläche, mit Scheibe hat man also 2x den therm. Übergangswiderstand. dann der Wärmewiderstand der Schraube (Stahl, allenfalls Messing) ist auch nicht so doll, thermisch versorgst Du also den Kühlkörper, der außen am Gehäuse sitzt, recht "hochohmig". Und oft ist der thermische Widerstand Gehäuse/Umgebung unter Berücksichtigung der Wärmeabfuhr über die Platine angegeben, die TO220-Beine sind oft aus CU, kurz eingelötet kann das also was bringen. Wenn ich diese Wärmeabfuhr auch noch durch längere Schaltdrähte ersetze, wird am Ende nicht viel nachbleiben bzw gewonnen sein. (mit einem 30K/W "Aussenkühlkörper schätze ich 10-15K/W für die Montage durch das Gehäuse. Das sind dann also auch wieder um die 40K/W, aber das TO220 Gehäuse wird etwas schlechter kühlen. rechnet man beides parallel, sind es wieder um die 20-30K/W. Und dafür nochmal drei Drähte und die Pfrimelei mit den fliegenden Abblock-Cs ? Und dafür gibt es ja schließlich die Aufsteckkühlkörper. In diesem Fall ist es ja nicht sooo kritisch - ich nehme in solchen Fällen immer ein Stück Alu-U-Profil, so etwa 20mm 15x15x1,5. Das kann man mit der Feile und/oder Säge an den gegebenen Platz anpassen. Und dann eben ein paar Löcher für den Luftzug im Gehäuse. Die funktionieren auch prima als Rauchabzug, und den anderen Bauelementen wird es auch nicht so warm. Ich würde es wahrscheinlich bei den Löchern im Gehäuse belassen. Ist übrigens auch insektenfreundlich.

simi7(R)

D Südbrandenburg,
21.11.2021,
11:09

@ Hartwig

LM317 als KSQ reicht die Kühlung?

»
» Luftlöcher wären OK, aber die Schraube durch das Gehäuse bringt wenig und
» mit dem Auslöten aus der Platine fällt die Wärmeabfuhr über die Platine
» weg, die isolierten Schaltdrähte schaffen weniger Wärme weg als kurz auf
» der Platine verlötete Cu-Beine der ICs. Luftlöcher und ein nicht zu großer
» Aufsteckkühler wären denkbar, wahrscheinlich aber nicht nötig.

Dann mach mal eine 4er Schraube an einem Ende heiß, die wirst du ganz schnell fallen lassen.
Also ich würde das so machen. Aber kleine Kondensatoren gegen Schwingungen direkt an die Beine löten, nicht erst nach ein paar cm Drähten.

Hartwig(R)

21.11.2021,
01:41

@ bastelix

LM317 als KSQ reicht die Kühlung?

» Servus Zusammen,
»
» ich habe letztes Jahr eine Zeitschaltuhr für eine LED-Lichterkette
» gebastelt, die LEDs habe werden durch einen LM317 (TO-220 Gehäuse) mit rund
» 60mA versorgt. Dieses Jahr habe ich die LEDs ausgetauscht und die KSQ auf
» 100mA umgebaut. Die ganze Schaltung habe ich in einem schwarzen
» Kunstoffgehäuse ca. 75x50x45mm eingebaut.

Den LM317 gibt es z. B. von Texas in zwei TO220 Ausführungen, KCS und KCT. Die Wärmeabgabe an die Umgebung ist mit 23/38 K/W angegeben. Die max. Sperrschichttemperatur mit 150°C.
Wenn ich das richtig sehe, ist Deine Versorgungsspannung 12V, daher bei 3V Ausgang und .1A die 0.9W (?)
Gegenüber der Umgebung würde sich also der Chip um 20.7K / 34.2K erwärmen. Mit Sicherheitsfaktor 2 landest Du etwa bei 40K /70 K. Bei sagen wir mal 50° im Kästchen solltest Du also ausreichende Sicherheit haben (Chiptemperatur 90°C / 120°C) . Außerdem ist der 317 thermisch geschützt.

»
» Nach dem Umbau hab ich mal die Temperatur an der Kühlfahne des LM317
» gemessen und die geht binnen 30 Minuten auf 64°C und steigt dann nach
» weiteren 30 Minuten auf 65°C. Bei offenem Gehäuse bleibt die Temperatur bei
» rund 30°C. Ich denke die Temperatur wir auch noch etwas weiter steigen weil
» das Gehäuse aktuell nur 26°C hat.
»
» Die Ausgangsspannung sind 3V bei 100mA, das sind dann 0.9W (vorausgesetzt
» ich habs richtig gerechnet).
»
» Muss ich mich da um eine bessere Kühlung kümmern oder ist das noch im
» grünen Bereich? Mir würde im Moment nur einfallen, ein paar Luftlöcher in
» das Gehäuse zu bohren.
»
» Gruß
» Bastelix
»
» Nachtrag: Was mir noch eingefallen ist; ich könnte den LM317 auslöten an
» den Gehäusedeckel schrauben und außen am Gehäuse ein Kühlblech anbringen.
» Die schraube wäre dann eine Art Headpipe. Ob das wirklich was bringt steht
» auf einem anderen Blatt. Den LM317 würde ich dann natürlich via Kabel mit
» der Platine verbinden, wenn ich den nur auslöte und festschraube bleibt er
» bestimmt kalt, aber die LEDs auch dunkel :-D

Luftlöcher wären OK, aber die Schraube durch das Gehäuse bringt wenig und mit dem Auslöten aus der Platine fällt die Wärmeabfuhr über die Platine weg, die isolierten Schaltdrähte schaffen weniger Wärme weg als kurz auf der Platine verlötete Cu-Beine der ICs. Luftlöcher und ein nicht zu großer Aufsteckkühler wären denkbar, wahrscheinlich aber nicht nötig.

Steffen

21.11.2021,
01:01

@ bastelix

LM317 als KSQ reicht die Kühlung?

Müßte man mal ins DB schauen, aber 1W sollte wohl im Rahmen liegen.

Gruß Steffen