良好的散热对电子设备的可靠性和寿命至关重要。遗憾的是，原型设计阶段常忽视散热考量。本技术简报将展示用长尾夹为TO-220封装半导体散热的简易技巧。图1和图2的热成像图即为明证。可见散热片大幅扩展了半导体表面积，温度仅略低于7805稳压器。临时散热片使TO-220稳压器降温约33°C。
图 1 ：加装长尾夹散热片的TO-220稳压器热成像图注意散热片温度略低于稳压器。
警告 ：临时回形针未与TO-220金属基板电气隔离。需知金属基板通常连接TO-220器件的中间引脚。根据器件不同，此处可能是接地电位或高压。务必查阅器件数据手册。操作电气设备时请遵循所有适用的地方、州及联邦规范。
图 2 ：7805稳压器在热过载临界状态工作的热成像图本图与图1的电气条件相同。稳压器温度显著升高。
演示电路说明
演示电路如图3所示。TO-220封装的7805稳压器安装在面包板上。如图4所示，稳压器由设置为7VDC的B&K Precision 1550电源供电。两个并联的10Ω/2W电阻作为负载。
该电路计算较为简单。并联电阻形成5Ω负载。已知稳压器输出5伏直流电驱动这个5欧姆负载，我们计算出电流为1安培。请注意7805是线性稳压器，因此输入电流将与输出电流相同。假设输入电压为7伏直流电，稳压器总功耗计算为(7V-5V)×1A=2W。虽然2瓦看似功率不大，但考虑到稳压器65°C/W的热阻系数时，这个数值就相当可观了。图2清晰展示了测试结果——稳压器温度已超过沸水。
技术提示 ：电路原型设计的思考过程与量产阶段并不总是一致的。制作原型电路时可以采用某些快捷方式，但这些方式绝不适合成品生产。本文介绍的7805稳压器产生的热量就是个典型例子，那些尺寸偏小的负载电阻同样如此。虽然演示中可行，但正式产品需要更大元件和散热器来保持低温运行，从而确保设备长久使用寿命。
图 3 ：测试电路由7805稳压器和两个并联的10欧姆电阻组成。稳压器由7伏直流电源供电（图中未显示）。
使用热像仪验证散热器效果
图4展示了本次演示所用设备的全景图。其中包括老款的Fluke Ti32热像仪。请注意Fluke建议用TiS75+作为旧款Ti32的现代替代品。
图 4 ：用于验证活页夹散热器效果的设备，包括被测电路和老款Fluke Ti32热像仪。
该热像仪配有手动对焦环，可对微小细节进行热成像聚焦。最终成像结果见图1（带散热器的稳压器）和图2（无散热器）。使用Fluke SmartView Classic软件将图像调整为统一色阶。
结果表明临时散热器对稳压器确有助益。使用散热器后温度降低了约60华氏度。图1尤其具有说服力，散热器的高温状态清晰可见。这说明散热器与TO-220稳压器形成了有效热接触，并将热量辐射到周围环境。
最后的思考
如热成像图所示，临时制作的活页夹散热器使用简便且具有合理散热效果。这是电路原型设计工具箱里的实用技巧。
请通过文末的测试题来检验您对7805稳压器及电路热特性的掌握程度。欢迎在下方评论区留下您的意见和建议。
更多选项
WA-T220-101E (WA-T220-101E-ND) 是一款广受欢迎的TO-220夹式散热片。
WA-T247-101E (WA-T247-101E-ND) 是一款广受欢迎的TO-247夹式散热片。
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