MAX634のインダクタの計算

ICL8038の負電圧用.定格からmax.20mAの電流が必要.

●外付けインダクタ,コンデンサの値の計算
　与えられている計算式
　Lmax = (Vin・Ton)2・f / 2Pout
　Lmin = Vin・Ton / Imax
　Ipk = Vin×Ton / L
　Cx = 2.14×10-6 / f - CINT
　CINT ≒ 3[pF]
　Imax = 525[mA]


　ここで,Vin = 9[V], Cx = 33[pF]とすると,
　スイッチング周波数
　　f = 2.14×10-6 / (33+3)×10-12 = 2.14 / 36 ×106 ≒ 59.4 [KHz]

　トランジスタがonしている期間
　　Ton = 1/(2f) = 1/(2・59.4×103) ≒ 8.4[μsec]

　インダクタンス最大/最小値
　　Lmax = (9・8.4×10-6)2・59.4×103 / (2・9・0.02) ≒ 943[μH]
　　Lmin = 9・8.4×10-6 / 0.525 = 144[μH]

　この間の値として,L = 300[μH]とすると,
　　Ipk = 9・8.4×10-6 / 300×10-6
　　    = 252[mA]  ←MAX634単体の最大スイッチング電流より少ない

　E = 1/2・L・Ipk2 = 1/2・300×10-6・0.252 ≒ 9.5 [μJ]

　コイルに蓄積されたエネルギ
　　Pcoil = f・E = 59.4×103・9.5×10-6 = 564[mW]

　出力電流は,
　　Io = Pcoil / Vo = 0.564 / 9 ≒ 63 [mA]

　従って要求されている20mAを越えているのでICL8038を駆動する事が出来る.

78xxの放熱器の計算

●計算の為の条件
　　出力電流Io = 500[mA],
　　入力電圧Vin = 13.8[V]
　　ブリッジダイオードの電圧降下を1.6[V]
　　環境温度Ta = 60[℃]
　　コレクタ損失(この場合Pd)Pc(max) = 15[W]
　　ジャンクション温度上昇ΔTj = 0.8xTj(max) - Ta
　　　　　　　　　　　　　　　 = 0.8x150-60
　　　　　　　　　　　　　　　 = 60[℃]
　　ジャンクション-ケース間の熱抵抗θj-c = {Tj(max)-Ta(25)}/Pc(max)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 = (150-25)/15
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 = 8.3[℃/W]
　　接触熱抵抗θs TO-220パッケージなので,θs=0.5[℃/W]
　　絶縁物の熱抵抗θc シリコンゴムを前提として θc = 0.2[℃/W]

　として,

●7809
　　Pc = (13.8-1.6-9)x0.5
　　　 = 1.6[W]
　　θ = ΔTj/Pc = 60/1.6
　　　 = 37.5[℃/W]
　　放熱器の熱抵抗θf-aは,
　　θf-a = θ - (θC + θj-c + 2θs)
　　　　　= 37.5 - (0.2+8.3+2x0.5)
　　　　　= 28[℃/W]

●7805
　　Pc = (9-5)x0.5
　　　 = 2.0[W]
　　θ = ΔTj/Pc = 60/2.0
　　　 = 30.0[℃/W]
　　放熱器の熱抵抗θf-aは,
　　θf-a = θ - (θC + θj-c + 2θs)
　　　　　= 30.0 - (0.2+8.3+2x0.5)
　　　　　= 20.5[℃/W]

●放熱器の選択
　水谷電機工業(株)では,PUE16-25　熱抵抗17.3℃/W
　(若干オーバースペック)
　同等と思われるものとして,(株)リョーサンのOSH1625SP
　外形,穴位置が同じなのでこれを使用する事とする.