Alimentar un dispositivo de 12V y 9V desde una sola fuente de alimentación con el regulador de voltaje LM7809

Question

Tengo un pequeño proyecto de electrónica en el que estaría bien si pudiera alimentar dos dispositivos con una sola fuente de alimentación (adaptador de conmutación de 12V).

Uno de los dispositivos es un LED de alta potencia con 350mA, 12V y el otro es un dispositivo de 9V de menor amperaje.

Usando una fuente de alimentación de 12V, 1A, ¿funcionaría el circuito de abajo para regular el voltaje? ¿Tendrá el LM7809 problemas con la carga si apago el LED?

Lo siento si las preguntas parecen tontas, es la primera vez que me enfrento a ese tipo de cosas.

EDITAR: Soy consciente de que el LED no se añade correctamente. Esto era más bien una ilustración, en realidad. Es un LED RGB de alta potencia de 10W que esperaba conectar con este circuito de corriente constante

Answer 1

El LED no afecta a la carga del regulador de tensión. Afecta a la alimentación. La carga del regulador de voltaje es el dispositivo de 9V. La única manera de que cause un problema para el regulador es si su consumo de corriente provoca una caída de tensión por debajo del punto en que el regulador es capaz de mantener 9V.

La pregunta principal sobre tu circuito es: ¿los 12 voltios entrantes están regulados? ¿O es sólo la tensión nominal de un dispositivo transformador como un adaptador de pared? Si 12V es el valor nominal máximo del dispositivo LED, pero el suministro no está regulado, es posible que desee un regulador 7812 adicional allí.

(¿Qué tipo de LED es; y tiene una resistencia incorporada para limitar la corriente?)

Answer 2

Debería estar bien independientemente del estado del LED. Como nota al margen, cuanta más corriente extraigas del regulador de 9V, más se calentará el regulador. A 300mA yo esperaría que se caliente sin un disipador de calor.

Answer 3

El 7809 no tendrá problemas si apagas el LED, no. Mientras mantengas la tensión de entrada por encima de los 11V (tensión de salida del regulador + tensión de caída del regulador), regulará bien.
Además, necesitarás un disipador si quieres consumir hasta 750mA.

La resistencia térmica de los reguladores θj-a es de 65°C/W, por lo que por cada vatio disipado aumenta 65°C por encima de la temperatura ambiente.

Su voltaje de entrada es de 12V, y la salida de 9V, por lo que a 1A, la disipación es igual:

(Vin - Vout) * Iout -> (12V - 9V) * 750mA = 2,25W

por lo que el aumento de temperatura por encima del ambiente sin un disipador sería:

2,25W * 65 = 146,25°C - demasiado, la protección térmica del CI se activará y lo apagará.

Así que necesitas un disipador, para bajar el θj-a a por lo menos, digamos 35°C/W, preferiblemente mucho más bajo. Aquí hay una referencia sobre Fundamentos del disipador térmico . Este es un ejemplo de disipador térmico que ayudaría a mantener el CI frío. Su resistencia térmica es de 24°C/W, por lo que sumada a la resistencia térmica de 5°C/W de la unión con la caja (sobre la que no podemos hacer nada) obtenemos 24°C + 5°C = 29°C/W. Así que el aumento de la temperatura por encima del ambiente es ahora de 2,25W * 29 = 65,25.
No es genial, pero tienes algo de margen ahí.

Para su temperatura ambiente máxima de trabajo, reste este valor de 125°C (temperatura máxima de trabajo del regulador) y obtendrá 125 - 65,25 = 59,75°C. Esto puede alcanzarse fácilmente en un circuito cerrado, por lo que normalmente se querrá un poco más de "margen" que esto, por ejemplo, la capacidad de trabajar hasta 70°C de ambiente. Sin embargo, hay muchos disipadores de calor para elegir, muchos de ellos con resistencias térmicas muy bajas que soportarán esta disipación fácilmente.