Buen diseño de regulador de tensión

#1
Hola a todos,

Estoy probando un circuito electrónico en PCB y me he encontrado con el siguiente problema:

Tengo una fuente de alimentacion externa de 12V que alimentará mi circuito y dentro de la PCB utilizo dos reguladores de tensión, uno para pasar de 12v a 5v y otro para pasar de 12v a 3'3v (en ambos casos la entrada a los reguladores es la misma, la salida de la fuente de alimentación externa).

Los reguladores son de montaje superficial, tienen sus condensadores de 10uF como se recomienda en el datasheet y son los siguientes:

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/NCP1117-D.PDF

El problema es que el circuito en esa zona (ambos reguladores están al lado) se calienta muchísimo (tanto que el color verde de la placa en la cara inferior donde están situados ha pasado a ser de color marrón con tan sólo un día de funcionamiento) y no se si esto puede hacer que el circuito se queme y deje de funcionar (o algo peor).

Una alternativa que he puesto en marcha ha sido untarlos en pasta disipadora de calor ("heat sink compound") pero sigue muy caliente y también he probado a conectarlos en cascada (la salida de 5v a la entrada del de 3,3) pero estaban igualmente calientes.

¿Habéis tenido experiencias similares con esto? ¿Que podéis recomendarme/sugerirme?

Gracias de antemano y un cordial saludo.
 

Fogonazo

Exorcista & Moderador eventual
#2
El calentamiento es función de la disipación de cada dispositivo regulador, y esta de la corriente que consume tu circuito.

Por ejemplo, su tu regulador de 3,3V está entregando 100mA tu potencia disipada será (12V - 3,3V) * 0,1A = 0,87W lo que para un dispositivo de montaje superficial es mucho.

Analiza de poner a ambos reguladores disipadores de aluminio y/o alimentar todo con una tensión menor a 12V, por ejemplo 8V.
 
#3
La fuente de alimentación no puedo cambiarla, tiene que ser de 12v ya que se utilizará para alimentar otros circuitos que necesitan de 12v.

Respecto a la corriente que consumiría el circuito podría ser en torno a 400mA en total (quizá 200mA el de 5 y otros 200mA el de 3,3)

Tampoco dispongo de demasiado espacio extra para poner los disipadores de metal.
 

Fogonazo

Exorcista & Moderador eventual
#4
La fuente de alimentación no puedo cambiarla, tiene que ser de 12v ya que se utilizará para alimentar otros circuitos que necesitan de 12v.

Respecto a la corriente que consumiría el circuito en total podría ser en torno a 400mA en total (quizá 200mA el de 5 y otros 200mA el de 3,3)

Tampoco dispongo de demasiado espacio extra para poner los disipadores de metal.
Con 400mA de consumo estás disipando 3,5W (Demasiado)

La única alternativa que te queda es reemplazar los reguladores lineales por otros switching que trabajarán prácticamente fríos.
 
#5
En caso que pudiera cambiar los reguladores superficiales por otros de agujero pasante como me has recomendado, ¿Podría incluso funcionar bien sin disipadores?

¿Cómo calculo la potencia máxima que puede disipar un regulador?

Por cierto, muchas gracias por todo ;)
 
Última edición:

Fogonazo

Exorcista & Moderador eventual
#6
En caso que pudiera cambiar los reguladores superficiales por otros de agujero pasante como me has recomendado, ¿Podría incluso funcionar bien sin disipadores?

¿Cómo calculo la potencia máxima que puede disipar un regulador?

Por cierto, muchas gracias por todo ;)
También tienes opciones switching de montaje superficial.

En un regulador por PWM (Switching) se podría estimar que la disipación es 0,7 * A, para tu caso unos (0,7 * 0,4A) = 280mW, la potencia máxima la calculas según lo disipado y según la resistencia que posea la transferencia del calor desde el regulador al ambiente.

Una explicación mas detallada:
https://www.forosdeelectronica.com/f31/calculo-basico-disipadores-amplificadores-ab-19480/
 
#7
Lindo para aplicar algún integrado dual:
LM26400Y Dual 2A, 500kHz Wide Input Range Buck Regulator
LM2717 Dual Step-Down DC/DC Converter
Si usas 2 integrados sería bueno que estén sincronizados, pero bueno, primero vas a tener que darte un buen chapuzón en el tema conmutadas.
 
#8
Pon una resistencia en serie "hábilmente calculada" para quitar algo de tensión del regulador.
Eso o un zener, por ejemplo.

También puedes poner un circuito de refrigeración de hidrógeno líquido :D Son baratos y no ocupan
 
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