摘要：您現在需要散熱片！！！！ ：-）
[並且也具有串聯電阻也不會造成傷害:-)]

好問的問題好-比平常好得多。
電路圖和參考文獻得到讚賞。
這使第一次給出好的答案變得容易得多。
希望這是一個...：-）

這很有意義（alas）：完全可以預期。
您正在使調節器熱過載。
如果要使用它，則需要添加一個散熱器。
正確理解發生的事情將使您受益匪淺。

功率=伏特x電流。

對於線性穩壓器，總功率=負載功率+穩壓器中的電源。

穩壓器V _{drop sub> = V in sub>-V load sub>
此處V 降壓調節器中的 sub> = 24-5 = 19V。}

此處電源輸入= 24V x I _{負載 sub>
電源輸入負載= 5V x I load sub>
穩壓器的功率=（24V-5V）x I 負載 sub>。}

對於100 mA負載當前，穩壓器將消耗
V _{drop sub> x I load sub>（24-5）x 0.1 A = 19 x 0.1 = 1.9瓦。}

有多熱？：數據表的第2頁指出，從結到環境（=空氣）的熱阻為每瓦50攝氏度。這意味著，每耗散一瓦，溫度就會上升50攝氏度。在100 mA時，您將大約耗散2瓦或大約2 x 50 = 100°C。水會在IC上快樂地沸騰。

大多數人可以忍受的最高溫度是55°C。你的比那更熱。您沒有提到沸騰的水（濕測試）。假設您的外殼溫度為~~ 80°C。假設氣溫為20°C（因為它很容易-任一種角度都沒有太大區別。

T _{上升 sub> = T 情況 sub> -T 環境 sub> = 80°C-20°C = 60°C。耗散= T 上升 sub> / R th sub> = 60/50〜= 1.2瓦。}

在19v壓降下1.2 W = 1.2 / 19 A = 0.0632 A或大約60 mA。

即如果，您汲取的電流約為50 mA，則外殼溫度為70°C-80°C度範圍。

您需要一個散熱器。

修復：數據表頁面2說R _{thj-case sub> =結點到外殼的熱阻是5C / W =結點到空氣的10％。}

如果使用10 C / W的散熱器，則總R _{th sub>將為R _jc sub> + R c_amb sub>（將結點添加到結點到結點到空中）。
= 5 + 10 = 15°C / Watt。
對於50 mA，您將獲得0.050A x 19V = 0.95W或15°C / Watt x 0.95〜= 14°C的上升。}

即使說了升高20°C，並在25V的環境溫度下，您將獲得20 + 25 = 45°C的散熱器溫度。
散熱器會很熱，但您可以握住它而不會（太多）疼痛。

消除熱量：

如上所述，在這種情況下，線性穩壓器的散熱為每100 mA 1.9瓦或1A時19瓦。太熱了。在環境溫度為25°C時，以1A的溫度保持在沸水溫度（100°C）下，您需要的整體熱阻不超過（100°C-25°C）/ 19瓦特= 3.9 °C / W。由於在5°C / W條件下，外殼Rthjc的結點已經大於3.9，因此您無法在這些條件下將結點保持在100°C下。僅在19V和1A的情況下結到外殼，將增加19V x 1A x 5°C / W = 95°C。雖然IC的額定溫度允許高達150°C，但這對可靠性不利，應盡可能避免使用。就像練習一樣，在上述情況下，要使其溫度低於150°C，外部散熱器的溫度必須為（150-95）°C / 19W = 2.9°C / W。這是可以實現的，但是比您希望使用的散熱器更大。另一種方法是減少耗散的能量，從而降低溫度升高。

減少調節器散熱的方法有：

（1）使用開關調節器，例如NatSemi簡單開關係列。效率僅為70％的性能開關穩壓器將極大地減少散熱，因為穩壓器僅消耗2瓦功率。即能量輸入= 7.1瓦特。能量消耗= 70％= 5瓦。 5V電流為5W時電流為1A，電流為5瓦。以下圖像和鏈接來自Jay Kominek的評論中提到的部分 。 OKI-78SR 1.5A，LM7805的開關穩壓器更換下降了5V。 7V-36V輸入。

在36伏輸入，5V輸出時，1.5A效率為80％。當Pout = 5V x 1.5A = 7.5W = 80％時，穩壓器中的功耗為20％/ 80％x 7.5W = 1.9瓦。非常寬容。不需要散熱器，可以在85攝氏度的溫度下提供1.5A的電流。[[勘誤表：僅注意到下面的曲線是在3.3V電壓下。 5V部分在1.5A電流下可管理85％，因此比上面的要好。]]

（2）降低電壓

（3 ）減小電流

（4）消耗穩壓器外部的一些能量。

選項1在技術上最好。如果這是不可接受的，並且固定了2個& 3，則需要選件4。

最簡單（也是最好）的外部耗散系統是電阻器。從24V降到穩壓器在最大電流下可以接受的電壓的串聯功率電阻器將發揮出色的作用。請注意，由於電阻會導致電源高阻抗，因此您需要在調節器的輸入 處安裝一個濾波電容器。說大約0.33uF，不會有更多傷害。 1 uF的陶瓷應該可以。甚至更大的電容，例如10uF至100uF的鋁電解電容也應該是好的。

假設Vin = 24V。穩壓器的最小值= 8V（淨空/低壓差。檢查數據表。選定的reg表示<1A處為8V。）Iin = 1 A。

所需的壓降為1A = 24-8 = 16V。假設15V為“安全”。R= V / I = 15/1 = 15歐姆。 功率= I ^{2 sup> * R = 1 x 15 = 15瓦。
20瓦電阻將是臨界值。
25W +電阻會更好。}

這是一個25W 15R電阻器無鉛現貨價格為$ 3.30 / 1，此處有數據表。請注意，這也需要一個散熱器！！！您可以購買不超過100瓦的免費額定空氣電阻。您使用的是您的選擇，但效果很好。請注意，它的額定功率為25瓦商業級或20瓦軍用級，因此在15W功率下“表現不錯”。另一種選擇是適當長度的 正確額定 電阻線的正確安裝。奇怪的是，電阻製造商已經比您做得更好。

這種安排：
總功率= 24W
電阻功率= 15瓦
負載功率= 5瓦
調節器功率= 3瓦

調節器結溫將比情況高出5°C / W x 3 = 15°C。您需要提供一個散熱片，以使調節器和散熱片保持滿意，但這現在“只是工程問題”。

散熱片示例：

每瓦21度°C（或°K）

7.8°C / W

Digikey-許多散熱器示例，包括此5.3 C / W散熱器

2.5°C / W

0.48°C / W !!!
119毫米寬x 300毫米長x 65毫米高。
1英尺長x 4.7英寸寬x 2.6英寸高

關於散熱器選擇

強制對流加熱熱阻

使用串聯輸入電阻器降低線性穩壓器的耗散：

如上所述，在線性穩壓器之前使用串聯電阻降低電壓可以大大降低穩壓器中的耗散。雖然冷卻調節器通常需要散熱片，但可以廉價獲得空冷電阻，這些散熱片無需散熱片即可耗散10瓦或更多的功率。以這種方式解決高輸入電壓問題通常不是一個好主意，但是它可以佔有一席之地。

在下面的示例中，LM317 5V輸出1A電源採用12V供電。在最壞的情況下，添加一個電阻器可以通過添加廉價的空冷線裝串聯輸入電阻器，將LM317的功耗降低一半以上。

LM317在較低電流下需要2至2.5V的裕量，或者在極端負載和溫度條件下需要2.75V。 （請參見數據表中的圖3，-複製如下）。

LM317餘量或壓降電壓

Rin的大小必須確保在V_12V最小時不會降落過多的電壓，對於這種情況，Vdropout是最壞的情況，並且允許串聯二極管的降壓和輸出電壓。

電阻兩端的電壓必須始終小於=

• 最小Vin

• 最大Vdiode降

• 較少與情況相關的最壞情況退出

• 較少的輸出電壓

所以Rin < =（v_12-Vd-2.75-5）/ Imax。

對於最小12V的Vin，說0.8V二極管壓降，說1安培，這就是
（12-0.8-2.75-5）/ 1
= 3.45 / 1
= 3R45
=說3R3。

R = I ^ 2R = 3.3W時的功率，所以5W的部分可以接受，而10W更好。

LM317的耗散從> 6瓦降至< 3瓦。

這種安裝了良好導線的空冷電阻器的一個很好的例子是 Yageo系列線繞電阻器，其空冷電阻額定值為2W至40W。 Digikey有10瓦的單位庫存，價格為US $ 0.63 / 1。

電阻器的環境溫度額定值和溫度升高：

很好上面數據表中的這兩個圖表可以用來估算實際結果。

左圖顯示了以3W3 =其功率33％的功率運行的10瓦電阻器的允許環境溫度最高為150 C（如果在圖中繪製工作點，則實際上為180 C，但是製造商

第二張圖顯示，在3W3下工作的10 W電阻器的溫度上升將比環境溫度高約100°C，同一系列的5 W電阻器將在以下條件下工作額定功率的66％，溫度比周圍溫度高140°C（（40 W會升高約75°C，但2 x 10 W =在50°C以下，而10 x 2 W僅在25°C左右！

在每種情況下，隨著組合總瓦數額定值相同的電阻器數量的增加，降低的溫度上升可能與“平方立方定律”作用有關，因為冷卻表面較少

http://www.yageo.com/documents/recent/Leaded-R_SQP-NSP_2011.pdf a>

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添加到2015年8月-案例研究：

有人問了一個合理的問題：

較高的電容負載（220 µF）？例如。導致調節器變得不穩定，振盪會導致調節器中散發大量熱量。在數據表中，所有正常工作的電路的輸出端都只有一個100 nF的電容器。

我在評論中回答了，但可以在適當時候刪除它們，這是對該主題的一個有價值的補充，因此這裡的評論已編輯到答案中。

在某些情況下，穩壓器的振盪和不穩定當然是一個問題，但是在這種情況下，以及許多類似的情況，最可能的原因是功耗過大。

78xxx系列非常古老，早於現代低壓差穩壓器和串聯供電（LM317型）穩壓器。對於Cout，78xxx系列基本上是無條件穩定的。實際上，它們不需要適當的操作，通常顯示的0.1uF可以提供一個儲存器，以提供額外的浪湧或尖峰處理。
在一些相關的數據表中，他們實際上說Cout可以“無限制地增加”，但我在這裡沒有看到這樣的註釋-但是（正如我期望的那樣）也沒有註釋表明高Cout不穩定。在數據表第31頁的圖33中，他們顯示了使用反向二極管來“防止”高電容負載”的情況-即，具有足夠高能量的電容器，如果放電到輸出中會造成損壞-即遠大於0.1 uF

耗散：：在24 Vin和5 Vout時，穩壓器的耗散電流為19 mW / mA。TO220封裝的Rthja為50 C / W，因此大約會達到1°C因此，假設在20 C的環境空氣中耗散1瓦，則外殼溫度約為65°C（並且可能更多取決於外殼的方向和位置）65°C略高於
在19 mW / mA時，耗散1瓦功率需要50 mA電流。給定示例中的實際負載是未知的-他顯示的LED指示燈約為8或9 mA （如果為紅色）加上穩壓器內部電流的負載（低於10 mA）+“ PIC18FXXXX），則有幾個LED……”根據PIC電路的總和可能達到或超過50mA，或者可能更少。 | >

在給定的整個穩壓器系列，差分電壓，實際冷卻不確定性，環境不確定性，C / W典型值等情況下，似乎純粹的耗散是他在這種情況下看到的合理原因，也是許多使用線性穩壓器的人的合理原因在類似情況下也會遇到。由於不那麼明顯的原因，它可能會變得不穩定，如果沒有充分的理由，就永遠不能拒絕這種不穩定，但是我會從消散開始。

在這種情況下，串聯輸入電阻（例如，額定5W的空氣冷卻）會將大部分耗散移動到更適合於處理它的組件中。
和/或適度的散熱器應該能使人驚嘆。

調節器中的耗散功率是它上的電壓\ $ \ times \ $通過它的電流。兩端的電壓為24V-5V = 19V。電流（猜測）：10mA（78S05的接地電流）+ 60mA（少量LED）+ 10mA（\ $ \ mu \ $ C +蜂鳴器）= 80mA。然後

\ $ P = 19V \ times 80mA = 1.5W \ $

這對於任何包裝都是很大的，這是最小值，您可以使用更多。我假設您使用的是TO-220版本，其\ $ R_ {THJ-AMB} \ $（熱阻）為50°C / W。這意味著每耗散一瓦，結點（電子芯片上的熱點）就會比封裝周圍的空氣（自由流動）高出50°C。芯片溫度允許最高上升到150°C，但這是絕對最高值額定值，因此為了安全起見，我們將其保持在130°C。然後

\ $ T_ {J} = T_ {AMB} + 1.5W \乘以50°C / W = 30°C + 75°C = 105°C \ $

這是結溫，但封裝的溫度降低了幾度（\ $ R_ {THJ-CASE} \ $ = 5°C / W）。這顯然太燙手了；經驗法則（無雙關語）是指在60°C左右變得太熱而無法觸摸。

所以可以解釋這一點。雖然從理論上講這些值仍然是安全的，但您可能會有更多的耗散\ $-\ $我們的值有些保守\\-\ $，因此可以解釋為什麼有燒焦味。

可以做什麼？

使用切換器（SMPS）。這是最好的解決方案。開關具有很高的效率，因為額定電壓可能超過85％，因此功耗將大大降低。對於估計的負載，它將遠遠小於100mW。當今的切換台易於使用，但是在選擇組件和PCB佈局時需要注意一些。這些對於效率很重要，電路板佈局對輻射也很重要。這是周杰倫（Jay）和拉塞爾（Russell）所指的現成模塊，但此處與TO-220的大小相比：

此模塊的價格為10美元，因此您可能不值得自己動手。

其他解決方案：使用散熱器強>，最好不要小夾，並帶有足夠的導熱膏以確保適當的熱接觸。 此的熱阻為3.1°C / W（低於50°C / W！），並且在溫度升高60°C時可以耗散9W。

解決方案3：使用較低的輸入電壓。可能不是一個選擇。

解決方案4：將耗散量分佈在多個組件上。您可以級聯穩壓器，例如在24V和L78S05之間使用LM7815。然後，7815的19V電壓差變為9V，而78S05的19V電壓差變為10V，因此每個器件的功耗將減半。另一個優點是，如果重要的話，您會獲得更好的線路調節。如果您打算使用全2A，我會認真考慮切換器。

編輯
Russell在回答中指出了串聯電阻，這確實是一個可行的選擇，儘管我不喜歡它。我將在下面的結論中解釋為什麼不這樣做。
我想為此解決方案添加一些有關耗散的信息，從Russell的15 \ $ \ Omega \ $電阻開始。

P = V \ $ \ times \ $ I，當電流很小時，方程中的這個因素會使調節器中的耗散功率保持較低，但是當電流較高時，電阻兩端的壓降較高，將在穩壓器上留下較小的壓降，同時功耗也較低。在這兩者之間，耗散會更高。

可以證明，當調節器的耗散等於電阻器的耗散時，調節器的耗散最大，因此

\ $ I ^ 2 \ times 15 \ Omega =（24V-V_R-5V）\ times I \ $

或

\ $ I \ times 15 \ Omega = 19V-I \ times 15 \ Omega \ $

因此

\ $ I = 0.633A \ $

與我們在圖中看到的一致。電阻和調節器中的損耗都為

\ $ P = I ^ 2 \ times R = 0.633A ^ 2 \ times 15 \ Omega = 6W！\ $

結論：即使使用串聯電阻，穩壓器中的功耗也可能很高，我們發現0.63A的功耗要高於1A！重要的是要根據預期的電流要求選擇電阻器的值。
當您使用第二個穩壓器代替電阻器時，兩種設備的功率分配都將相等，並且與電流無關。這就是為什麼我不喜歡電阻器解決方案的原因。

電壓降和無散熱片會導致大量耗散。數據表規定了不帶散熱片的熱阻為50C / W Tja。

一個粗略的例子-假設您正在使用100mA：（24-5）* 0.1 = 1.9W

1.9 * 50 =高於環境溫度95度，因此總體溫度將大約在115攝氏度左右。

您可以通過增加散熱器，降低輸入電壓或在電路中吸收更少的電流來改善性能。或者，您也可以使用開關穩壓器。有關線性穩壓和熱量注意事項的詳細說明，請參見： Digital Designer的線性穩壓器和熱管理指南

這是該調節器的正常行為嗎？

是的。

是什麼原因導致其發熱太多？

熱量是由調節器引起的穩壓器兩端的壓降以及流過穩壓器的電流。功耗，Pd =（24V-5V）* Iout。

穩壓器的效率為Vout / Vin = 5/24 = 0.21或21％。換句話說，每輸出1瓦特，您就需要5瓦特的輸入，這種差異在調節器中得以消除。

降低輸入電壓會有所幫助。

線性調節器是“快速而又骯髒”的方法。有效且便宜又有效。它們通過將多餘的功率作為熱量傾倒而工作，此處沒有主動轉換。從24v獲得5v是一個很大的下降，這也難怪它會燒死您。我最好的做法是切換到較低的電源電壓，例如12v甚至更好的9v，以最大程度地減少損耗。 （哎呀，我什至被迫只使用5v並完全放棄了該穩壓器。）其他建議還包括：增加一個散熱器，串聯電阻或切換到開關（有源）穩壓器。

這是一個很棒的討論。我認為擁有一個簡單且免費的在線模擬“測試台”可能會有所幫助，讓您輸入特定線性穩壓器的數據表參數，並且它將告訴您穩態甚至瞬態工作溫度。這些參數包括輸出電壓，熱特性（例如rthj_case）以及負載的輸入電壓條件。

此處是“ 線性調節器溫度查找器”的鏈接。您只需要復制設計，然後進行任何更改以適合您的特定設備和電路即可。