Здравствуйте.
У меня такая проблема, в принципе я знаю решение, просто хочу проконсультироваться.
У меня есть устройство, содержит 1 МК (AtTiny2313), 16 светодиодов и пр. Короче, когда это все зажигается, то потребляемый ток доходит до 160мА (меряю на входе стабилизатора напряжения 5В). Использую стабилизатор КРЕН5А. Его температура в пик нагрузки доходит до 70С (меряю полупроводниковым датчиком из мультиметра; может не совсем точно, но где-то так). Входное напряжение - без нагрузки: 12,8В; с нагрузкой (со всеми светодиодами) проседает до 10.56В.
Понизить входное напряжение я не могу, как-то поменять корпус - тоже. Хотел поставить радиатор с вентилятором, но начальник, шланг гофрированный, говорит что нельзя понижать надежность устройства механическими элементами... Корпус закрытый, специально под устройство (контроль доступа в помещения). Как можно понизить температуру КРЕНки?
Предлагать динамически зажигать светодиоды не надо: не хватает памяти в МК под это, а как-то изворачиваться - нет ни сил, ни времени (устройство уже готово).

Пришла в голову мысль - поставить 2 КРЕНки в параллель, но, почему-то мне кажется, что одна будет перегружаться (по аналогии с 2 генераторами постоянного тока в параллели без уравнительного провода). Или я неправ?

Ещё была мысль поставить 2 КРЕНки, но уже последовательно: одну на 8В, другую на 5В. По идее - греться будут меньше, так как ко второй будет подходить всего на 3В больше. Я прав?

Ещё... ну это совсем тупо: увеличить потребляемый ток устройства, в надежде что просядет напряжение блока питания. Но... тупо это - можно получить обратный эффект.

И можно ещё вопрос: есть где-нибудь зависимость того, на сколько должно быть выше входное напряжение от тока потребления? Ведь если на вход КРЕНки подать 5В, то при токе 800мА явно на выходе 5В не будет. Или все это только от БП зависит - не могу сообразить че-то...

Спасибо. Если глупость - простите.

Насчет минимального падения напряжения на стабилизаторе нужно справляться в описании (datasheet). Для КР142ЕН5А типовое 2,0В, но рассчитывать нужно на максимальное около 2,5В. Т.е. на вход стабилизатора вы должны подавать не менее 7,5В. Причем, если во входном напряжении есть пульсации, то минимальное напряжение с учетом этих пульсаций и изменения входного напряжения не должно быть ниже искомых 7,5В.
Насчет нагрева. Расчет довольно простой. Под полной нагрузкой у вас входное напряжение 10,56В. На выходе 5В. падение напряжение на стабилизаторе 10,56В-5В=5,56В. При токе 160мА получается рассеиваемая мощность 5,56В*0,16А=0,89Вт. Как вы ни крутитесь, но эту "лишнюю" мощность нужно куда-то девать. Если вы переживаете за ЕНку (перегрев относительно окружающей среды у нее получается около 58°C, не так уж и страшно вплоть до +60°C, но не очень предсказуемо т.к. корпус закрытый), то поделите "лишнюю" мощность между ней и каким-то дополнительным балластом. Например, еще одной 8Вой ЕНкой последовательно как вы и хотели. Либо резистор последовательно с ЕНкой включите номиналом (10,56В-8,5В)/0,16А=12Ом и мощностью 0,16А^2*12Ом>=0.5Вт. Либо замените ЕНку (если начальство одобрит доп. расходы) на пин-то-пин совместимый DC/DC типа DMS-7805SR. Либо просто прикрутите стабилизатор к стенке прибора, если стенка теплопроводящая. В общем варианты есть. Хотя ИМХО более правильным (но не обязательно, по каким-то критериям подходящим для вас) было бы заменить весь БП, включая ЕНку, на AC/DC преобразователь (на LinkSwitch от Power Integration, например) с выходным напряжением 5В.

Так мощность таже и все равно останется внутри корпуса. ЕН5 имеет вполне достаточную мощность для данного случая, просто ее нужно отвести. Либо таки импульсник. Тут и на трансформаторе в два раза сэкономить получиться.

Перераспределение на бОльшоее количество элементов уменьшит перегрев отдельных элементов и тем самым повысит надежность.
Самое простое резистор последовательно включить по входу кренки. Температура внутри корпуса таже, но перегрев кренки меньше.

В принципе 0,16мА*5В = 0,8 Вт - лостатоцно небольшого радиатора на корпус КРЕН.
По даташит ток до 1,5А только соответствующее охлаждение обеспечить.

Ясно, спасибо!

Ещё вариант: светодиоды запитывать не с выхода стабилизатора. Хотя в некоторых случаях этот совет не годится. Это зависит от того, как производится управление светодиодами.

Ещё плюс один:
запитывать с/д со стабилизатора, но не 5В, а 8. Падение меньше, выделяемая мощность меньше. Остатки рассеются на токоограничительных резисторах светодиодов.
Если с/д питать без стабилизации, иногда заметны пульсации яркости при переключениях. Особенно, если источник просаживается с 12 до 10В (почти 20%)

Выделяемая мощность нисколько не меньше.Просто она будет рассеиваться на бОльшем количестве элементов. Схема-то чисто линейная! Для повышения КПД схемы и уменьшения потерь мощности на нагрев нужно делать импульсный стабилизатор.

О чем речь? Как рассеять 1 Вт тепла в корпусе? Любой, даже небольшой пластмассовый корпус способен через стенки отдать такую мощность. Проблема в локальном перегреве корпуса стабилизатора? Для 1 Вт даже радиатор не нужен. Хотя присандалить кренку к теплоотводу все-таки надо. Если возможно, хорошо было бы посадить кренку на корпус (если металл). Или прижать к плате с медным полигоном. На худой конец прикрутить к мет. пластине, которая будет рассеивать тепло внутри корпуса, а дальше 1 Вт через стенки уйдет без заметного перегрева.

Ну да, это и имелось в виду. Следует читать _локально_выделяемая_

Попробую не согласиться. У меня кренка (L7805) опускает с 9 до 5В и при токе около 50мА (0,8Вт) уже достаточно тёпленькая. Совместно с другой кренкой и 2-мя двухамперными ключами, расположенными в непосредственной близости, они выделяют столько тепла, что я уже 100 раз пожалел, что отказался от теплоотвода в виде люминиевой пластинки на корпусе.

заменить светодиоды сверхяркими и сделать им ШИМ управление на 50% или меньше

Еще как вариант поставить 7805 в корпусе D2PAK, сделать большой полигон с двух сторон платы.

вместо 7805 поставить маленький импульсный преобразователь. Иначе все обсуждение о выборе на чем рассеивать и как бы по равномерней. А такие советы уже есть

Импульсник спасет отца русской демократии.

Именно так. Но для начала разделить питание: процессор питать от ЕН5, а для индикации сделать отдельное питание, LM2575 - идеальное решение. Можно, конечно, и проц питать от нее, но я бы не стал.


Он абсолютно прав.

Хотя бы потому еще, что вентилятор тоже кушает и греется, соответственно, что в закрытом корпусе...
А в открытом проблем вроде бы нет... Можно даже на каждый светодиод свой персональный стабилизатор.... на контроллер тоже, естественно... Это если совсем уж от радиаторов отказаться хочется... кардинально.