Calculateur puissance régulateur linéaire

Les régulateurs linéaires transforment l’excès de tension disponible en chaleur. Dès qu’un élément de passage en série maintient une sortie fixe sous un rail d’entrée plus élevé, le produit de la chute de tension et du courant de charge devient une dissipation continue du boîtier qui doit quitter le silicium par la pastille, l’ailette, le cuivre de carte ou un dissipateur externe. Ce calculateur de puissance de régulateur linéaire accepte les trois grandeurs déjà indiquées sur toute fiche technique et tout schéma—tension d’entrée Vin, sortie régulée Vout et courant de charge Iload—applique l’identité de manuel Pd égale Vin moins Vout multiplié par Iload, et renvoie la dissipation en watts avec la chute de tension, la puissance de charge, la puissance d’entrée et le rendement approximatif Vout sur Vin.

Pourquoi les régulateurs linéaires dissipent (Vin − Vout) · Iload

Dans un régulateur linéaire série classique, le dispositif de passage se place entre l’entrée non régulée et la sortie régulée et agit comme une résistance contrôlée qui s’ajuste en continu pour que Vout reste à la consigne. La loi des mailles de Kirchhoff indique que la tension aux bornes de cet élément est Vin moins Vout, et le courant qui le traverse est essentiellement le courant de charge lorsque le courant de broche de masse ou de repos est faible devant la charge.

La puissance instantanée d’un bipôle est tension multipliée par courant, de sorte que la dissipation du boîtier se réduit à Pd égale parenthèse Vin moins Vout multiplié par Iload. Cette chaleur n’est pas optionnelle : chaque watt de dissipation doit quitter le silicium par le chemin thermique du boîtier, et si la température de jonction monte trop le régulateur limite le courant, dérive ou s’arrête.

Les mêmes grandeurs donnent aussi la puissance de charge Vout multipliée par Iload et, en négligeant le courant de masse, la puissance d’entrée Vin multipliée par Iload, de sorte que le rendement est approximativement Vout sur Vin exprimé en pour cent.

Un rail de douze volts abaissé à cinq volts sous un demi-ampère dissipe donc trois watts et demi en chaleur tout en ne livrant que deux watts et demi à la charge, ce qui explique pourquoi une forte chute à fort courant est un problème de dissipateur et non de valeur de résistance.

Où les calculateurs de puissance de régulateur linéaire sont utiles

Les laboratoires d’électronique de puissance d’introduction assignent fréquemment une alimentation de douze volts, un régulateur de cinq ou trois virgule trois volts et un courant de charge déclaré pour que les étudiants calculent la dissipation du boîtier avant de choisir un dissipateur TO-220 ou de décider que le composant doit devenir un convertisseur à découpage.

Les équipes de mise au point firmware et matériel dimensionnent des rails intermédiaires pour capteurs, radios et microcontrôleurs à partir d’un bus industriel plus élevé, puis consignent Pd et le rendement approximatif dans la section thermique de la revue de conception. Les techniciens de réparation qui reconstruisent un étage linéaire défaillant à partir d’un boîtier brûlé ne connaissent souvent que le Vout marqué, le Vin mesuré et la charge approximative ; une estimation fiable en watts évite de remonter une autre pièce sous-dimensionnée sans cuivre ni dissipateur à pince.

Conservez séparées les pages de résistance parallèle, de diviseur de tension, de résistance série LED et de chute zener pour que chaque intention de recherche ait une page claire plutôt qu’un outil multitopologie confus pour les étudiants comme pour les moteurs de recherche.