Respostas:
A potência dissipada é (12V - 5V) * 0,004A + 12V * 0,006A (o último termo é responsável pelo consumo interno máximo do regulador).
O total é de 100mW, o que está bem dentro dos 600mW muito conservadores que você pode dissipar de um TO-220 sem um dissipador de calor.
Você pode usar um LM78L05 como outros sugeriram, o que teria dissipação semelhante e ainda seria bom, no entanto, a regulação de linha e carga é mais fraca para o LM78L05, não é a mesma matriz. A versão TO-252 do LM78M05 é um bom compromisso.
Não, isso não exigiria um dissipador de calor.
Para responder ao seu problema, primeiro você precisa conhecer a energia dissipada pelo componente. Para fazer isso, é um cálculo simples de P = IV . Assim, sua potência dissipada seria de 4 mA * (12 V - 5 V) = 0,028 W, o que equivale a 28 mW.
Seu próximo passo é examinar as propriedades térmicas do componente.
Como você pode ver, a temperatura operacional máxima é de 125 ° C.
Agora você olha para a resistência térmica da junção ao ar. Para o pacote TO-220, é 65 ° C / W. Usando isso, você pega o valor de energia calculado anteriormente (0,028 W) e o conecta a esta equação. Ao fazer isso, você obtém: 65 ° C / W * 0,028 W = 1,82 ° C, o que significa que o 7805 aquecerá aproximadamente 2 ° C acima da temperatura ambiente. Se assumirmos que você está trabalhando em um ambiente de 25 ° C, isso significa que seu componente aquecerá aproximadamente 27 ° C, isso está dentro da faixa de temperatura especificada e, portanto, não precisa de um dissipador de calor.
Seguir estas etapas permitirá calcular coisas semelhantes no futuro.
ADICIONADO
Como Colin apontou em sua resposta, o 78L05 pode ser mais barato para você e deve ser usado em aplicações de baixa corrente, pois possui uma corrente de saída máxima de 100 mA, que é ainda mais do que você precisa.
Usando os cálculos de antes, podemos olhar para qualquer folha de dados do componente. Estou usando ESTE e podemos encontrar as características térmicas.
O pacote TO-92 é o pacote 'Z' que possui uma resistência térmica de junção ao ar de 230 ° C / W. Agora podemos usar esse valor na equação anterior: 230 ° C / W * 0,028 W = 6,44 ° C, o que novamente é mais do que bom para você usar sem se preocupar.
EDITAR:
Eu esqueci de incluir a corrente do próprio 7805 IC. No entanto, isso foi mencionado na resposta de Spehro Pefhany. No entanto, se você se lembrar de incluir a corrente do IC que você usa, esse método permitirá calcular a potência e a dissipação de calor no futuro.
0.028W which is equal to 29mW
que me incomoda muito mais do que deveria ...
A energia dissipada será 7 (V) * 0,004 (A) = 0,028 W. Você não precisa de um dissipador de calor para isso.
Você pode achar que um 78l05 é mais barato, que é uma versão do regulador com embalagem TO92, é classificado por menos corrente e pode dissipar menos energia, mas ainda assim é adequado.
edit Como Chris Stratton apontou, negligenciei a energia dissipada pelo próprio regulador, que seria de 12 (V) * 0,006 (A) = 0,072 W, resultando em uma dissipação total de 100 mW. Você ainda deve ficar bem sem um dissipador de calor.
A dissipação de energia deste regulador está diretamente associada à tensão que cai e à corrente que o circuito consome.
Em 4mA, cair 12-5 = 7V, seria 4mA * 7V = 28 mW.
Uma embalagem TO-220 tem uma resistência térmica ao ar (dissipador de calor para o ambiente) de cerca de 70 C / W. Isso significa que a unidade aquecerá aproximadamente 2 graus C acima da temperatura ambiente.
Dissipador de calor não é necessário.
Potência de alimentação = 12V * (4mA + 8mA máximo {Iq (reg)} = 144 mW.
Carga = 48mW. ,
Regulador = 144-48 = 96mW * 65'C / W = 6.5'C aumento da junção acima da temperatura da placa
Conclusão <40'C de elevação da junção isolada acima da temperatura ambiente da placa é aceitável se a placa for <40'C, caso contrário a redução será aceitável.
Se a carga for muito maior, recalque o aumento da junção e considere os projetos do dissipador de calor.
"legal". 🕶
Regular de 12V a 5V significa uma queda de tensão de 7V no regulador. A 4mA, a dissipação de energia total no regulador é de 0,028W.
Isso é muito baixo e o 7805 pode lidar com isso sem um dissipador de calor