You are looking for information, articles, knowledge about the topic nail salons open on sunday near me 전압 레귤레이터 on Google, you do not find the information you need! Here are the best content compiled and compiled by the Toplist.maxfit.vn team, along with other related topics such as: 전압 레귤레이터 Voltage regulator, 5V 레귤레이터, Voltage Regulator 원리, 스위칭 레귤레이터, 레귤레이터란, 레귤레이터 원리, 12V 레귤레이터, 레귤레이터 밸브
Regulator는 어떤 것을 맞게 조정 하거나 통제 한다는 의미를 갖고 있다. 이때 조정이라 함은 전압이다. 레귤레이터의 대표적 예는 직류 12V(DC 12V)를 입력으로 받아 직류 5V로 변환하는 것이다.
전압변환을 하는 레귤레이터(Regulator)의 정체
- Article author: mon.futurepia.com
- Reviews from users: 49439
Ratings - Top rated: 3.7
- Lowest rated: 1
- Summary of article content: Articles about 전압변환을 하는 레귤레이터(Regulator)의 정체 Updating …
- Most searched keywords: Whether you are looking for 전압변환을 하는 레귤레이터(Regulator)의 정체 Updating 전자 회로에 꼭 들어가야 하는 전압 변환기, 레귤레이터 ! 전자 회로에 빠지지 않고 단골로 등장하는 부품 중의 하나는 레귤레이터이다. Regulator는 어떤 것을 맞게 조정 하거나 통제 한다는 의미를 갖고 있다…
- Table of Contents:
태그
‘Tech’ Related Articles
공지사항
최근 포스트
태그
검색
전체 방문자
레귤레이터 Voltage Regulator란? (정전압 레귤레이터란? 종류, 리니어 레귤레이터란?, 스위칭 레귤레이터란?) : 네이버 블로그
- Article author: m.blog.naver.com
- Reviews from users: 21057 Ratings
- Top rated: 4.5
- Lowest rated: 1
- Summary of article content: Articles about 레귤레이터 Voltage Regulator란? (정전압 레귤레이터란? 종류, 리니어 레귤레이터란?, 스위칭 레귤레이터란?) : 네이버 블로그 스위칭 방식의 레귤레이터는 출력단으로 흘려주는 펄스의 양을 조절해 전압을 정밀하게 조정하는 전압 변환기입니다. 발열이 적고, 큰 전력을 흘릴 수 … …
- Most searched keywords: Whether you are looking for 레귤레이터 Voltage Regulator란? (정전압 레귤레이터란? 종류, 리니어 레귤레이터란?, 스위칭 레귤레이터란?) : 네이버 블로그 스위칭 방식의 레귤레이터는 출력단으로 흘려주는 펄스의 양을 조절해 전압을 정밀하게 조정하는 전압 변환기입니다. 발열이 적고, 큰 전력을 흘릴 수 …
- Table of Contents:
카테고리 이동
DIY 메카솔루션 오픈랩
이 블로그
전기전자부품
카테고리 글
카테고리
이 블로그
전기전자부품
카테고리 글
전압 레귤레이터
- Article author: fscdn.rohm.com
- Reviews from users: 24114 Ratings
- Top rated: 3.5
- Lowest rated: 1
- Summary of article content: Articles about 전압 레귤레이터 OP AMP 를 사용한 기본적인 제어회로의 하나인 귀환루프. 회로로 제어되고 있습니다. 입력과 부하가 변동하여 출력전압이 변동하기 시작해도. 에러앰프가 연속적으로 … …
- Most searched keywords: Whether you are looking for 전압 레귤레이터 OP AMP 를 사용한 기본적인 제어회로의 하나인 귀환루프. 회로로 제어되고 있습니다. 입력과 부하가 변동하여 출력전압이 변동하기 시작해도. 에러앰프가 연속적으로 …
- Table of Contents:
i-매거진
- Article author: magazine.hellot.net
- Reviews from users: 1402 Ratings
- Top rated: 4.9
- Lowest rated: 1
- Summary of article content: Articles about i-매거진 리니어 레귤레이터도 마찬가지로 재이용되는 경우는 없다. 깎인 전압은 입력 전압 Vin－출력 전압 Vout이다. 입력에서 출력으로 출력 전류 Iout이 흐르고 … …
- Most searched keywords: Whether you are looking for i-매거진 리니어 레귤레이터도 마찬가지로 재이용되는 경우는 없다. 깎인 전압은 입력 전압 Vin－출력 전압 Vout이다. 입력에서 출력으로 출력 전류 Iout이 흐르고 … 첨단 프리미엄,매거진, 홈페이지
- Table of Contents:
선형 전압 조정기
- Article author: www.ktword.co.kr
- Reviews from users: 6433 Ratings
- Top rated: 4.6
- Lowest rated: 1
- Summary of article content: Articles about 선형 전압 조정기 Linear Regulator 선형 전압 조정기, 선형 레귤레이터, 선형 정전압 회로. (2022-05-17) ; 78xx … …
- Most searched keywords: Whether you are looking for 선형 전압 조정기 Linear Regulator 선형 전압 조정기, 선형 레귤레이터, 선형 정전압 회로. (2022-05-17) ; 78xx …
- Table of Contents:
KR101316385B1 – ìíí¸ ì¤íí¸ íë¡ë¥¼ ê°ì§ë ì ì ë ê·¤ë ì´í°
– Google Patents
- Article author: patents.google.com
- Reviews from users: 12073 Ratings
- Top rated: 3.1
- Lowest rated: 1
- Summary of article content: Articles about KR101316385B1 – ìíí¸ ì¤íí¸ íë¡ë¥¼ ê°ì§ë ì ì ë ê·¤ë ì´í°
– Google Patents 소프트 스타트 기능을 가지는 전압 레귤레이터가 개시된다. 전압 레귤레이터는 충전모드 및 정상모드를 가진다. 충전모드에서는 램프 응답 특성을 가지는 충전전압이 … … - Most searched keywords: Whether you are looking for KR101316385B1 – ìíí¸ ì¤íí¸ íë¡ë¥¼ ê°ì§ë ì ì ë ê·¤ë ì´í°
– Google Patents 소프트 스타트 기능을 가지는 전압 레귤레이터가 개시된다. 전압 레귤레이터는 충전모드 및 정상모드를 가진다. 충전모드에서는 램프 응답 특성을 가지는 충전전압이 …
ìíí¸ ì¤íí¸ ê¸°ë¥ì ê°ì§ë ì ì ë ê·¤ë ì´í°ê° ê°ìëë¤. ì ì ë ê·¤ë ì´í°ë 충ì 모ë ë° ì ì모ë를 ê°ì§ë¤. 충ì 모ëììë ë¨í ìëµ í¹ì±ì ê°ì§ë 충ì ì ìì´ íì±ëë©°, 충ì ì ìì ìë¬ ì íì ì ë ¥ëë¤. 충ì ëìì´ ìíë ì´í, ì ì모ëììë 기ì¤ì ìì´ ì íëê³ , ì¼ì ë 벨ì ì ì§íë ì¶ë ¥ì ìì´ ìì±ëë¤. ë¨í ìëµ í¹ì±ì ê°ì§ë 충ì ì ìì ì íì ìí´ ì´ê¸° ì¤íí¸ ì ëìì, ìì ì ì¸ ëìí¹ì±ì íë³´í ì ìë¤. - Table of Contents:
Info
Links
Images
Classifications
Abstract
Description
Claims (7)
Priority Applications (1)
Applications Claiming Priority (1)
Publications (1)
ID=49638045
Family Applications (1)
Country Status (1)
Citations (4)
Patent Citations (4)
Similar Documents
Legal Events
– Google Patents
See more articles in the same category here: https://toplist.maxfit.vn/blog/.
전압변환을 하는 레귤레이터(Regulator)의 정체
전자 회로에 꼭 들어가야 하는 전압 변환기, 레귤레이터 !
전자 회로에 빠지지 않고 단골로 등장하는 부품 중의 하나는 레귤레이터이다. Regulator는 어떤 것을 맞게 조정 하거나 통제 한다는 의미를 갖고 있다.
이때 조정이라 함은 전압이다. 레귤레이터의 대표적 예는 직류 12V(DC 12V)를 입력으로 받아 직류 5V로 변환하는 것이다. 실제로 현장에서 많이 사용되는 종류이다.
자동차에 있는 시가잭의 12V 전원에서 5V로 전압을 낮춰 스마트폰의 충전기 전원으로 사용하는 것이 이에 해당된다.
전자 제품에 많은 부품들이 들어가는데 동작되는 되는 전압이 다른 경우가 많다. 따라서 레귤레이터를 이용한 전압 변환 과정이 필요하다.
따라서 전자회로에 대한 이해를 위해서는 레귤레이터의 기능 및 종류에 대해 이해하는 것이 무척 중요하다.
리니어 레귤레이터 vs 스위칭 레귤레이터 !
레귤레이터 역시 종류로 대별된다. 큰 차이점은 리니어(Linear Regulator) 방식과 스위칭(Switching Regulator) 방식의 레귤레이터가 존재한다.
리니어 방식의 레귤레이터(Linear Regulator)는 직접적으로 전압을 떨어 뜨리는 방식으로 변환 과정에서 열이 많이 발생된다. 또한 이러한 열은 전기 에너지가 열로 소모되는 것이기에 리니어 레귤레이터의 전력 효율이 낮다.
리니어 레귤레이터는 통상 전류 요구량이 낮은 경우에 이용된다. 전류를 조금 높여 이용 하려면 레귤레이터에 방열판을 달아 표면의 열을 식혀 줘야 한다.
반면 스위칭 레귤레이터(Switching Regulator)는 출력단으로 흘려주는 펄스의 양을 조절하여 전압을 정밀하게 조정해 주는 전압 변환기이다. 따라서 SMPS(스위칭 레귤레이터, Switching Mode Power Supply)라고도 불리우며, PC나 TV 등 가전기기의 주 전원 용도로 이용되는 경우가 많다.
스위칭 레귤레이터는 발생되는 열도 적으며, 대 전류를 흘릴 수 있다. 그러나 회로가 복잡하고 부품이 많이 필요 해 가격이 높다는 단점이 있다.
5V 전압을 만들어 내는데 굳이 큼직한 전원 장치를 왜 써야 되나요 ?
전자 공학을 공부하면서 리니어 레귤레이터를 처음 접하는 사람들이 공통적으로 갖는 궁금증이 있다. 그들은 12V 입력 전압으로 5V를 만들어 내는 7805라는 조그만 레귤레이터를 처음 접한다.
조그만 크기에도 불구하고 전압을 5V로 떨어뜨려주니 신기하기만 하다. 그러면서 이렇게 편리하고 작은 전원장치가 있는데 왜 PC에는 그리도 큼직한 전원 장치가 필요한지 의아스러워 한다.
이는 위에서 설명한 발열, 전류량, 효율 등과 결합되어 답변 될 수 있다. 리니어 레률레이터는 효율이 낮고 발열량도 높으며, 흘릴 수 있는 전류량이 작아 PC가 요구하는 200W 이상의 전력을 제공할 수 없다.
따라서 리니어 레귤레이터는 적은 전류량이 필요한 경우로 그 용도가 한정될 수 밖에 없다.
리니어 레귤레이터의 종류 및 규격 읽기 !
리니어 레귤레이터의 대표적인 제품은 7805, 7809, 7905,7912등이다. 78t시리즈는 입력 전압을 + 변환하여 출력한다. 반면 79 시리즈는 출력 전압에 대한 – 전압으로 변환해 준다. 각 모델의 뒤 2자리 수는 출력 전압이다.
리니어 레귤레이터 모습, Source: wikipedia.org
리니어 레귤레이터는 아래와 같이 3개의 단자로 통상 구성된다. 정면으로 놓고 볼 때 가운데가 접지(-), 좌측이 입력전압, 우측이 출력 전압 핀이다.
레귤레이터의 모델별 전압 변환은 다음과 같다.
[Positive Linear Regulator]7805: 입력 전압을 +5V로 변환 시켜 출력 함 7812: 입력 전압을 +12V로 변환 시켜 출력 함
[Negative Linear Regulator]7905: 입력 전압을 -5V로 변환 시켜 출력 함 7912: 입력 전압을 -12V로 변환 시켜 출력 함
Fairchild사에서 만든 LM7805의 데이터 시트는 다음을 참조 하기 바란다.
LM7805.pdf
(File source: fairchildsemi.com)
단일 칩셋으로 만들어진 저전력 스위칭 레귤레이터 !
전류량이 적더라도 전력 소모를 줄여야 한다면 One chip으로 만들어진 스위칭 레귤레이터를 이용해야 된다.
이러한 목적으로 만들어진 스위칭 레귤레이터의 예는 LM2575이다. 리니어 레귤레이터에 비해 단가가 높으나 전력 특성이 우수하다. 따라서 저전력이 요구되는 스마트폰 등의 배터리 구동 기기에서는 필수적으로 이용 되어야만 한다.
참조할 수 있도록 Texas Instruments사에서 만든 LM2575 Switching Regulator에 대한 데이터 시트를 첨부한다. 여러 모델에 대해 데이터가 공통적으로 적용되기에 LM1575의 경우도 포함되어 있다).
LM2575.pdf
레귤레이터의 제조사별 부품명 및 호환 대치표는 다음 글 참조
참조 글 링크: 레귤레이터(Regulator) IC 부품 호환 대치표 리스트
레귤레이터 Voltage Regulator란? (정전압 레귤레이터란? 종류, 리니어 레귤레이터란?, 스위칭 레귤레이터란?)
[정전압 레귤레이터 (Voltage Regulator) 알아보기]
전자부품, 정전압 레귤레이터의 개념과 종류에 대해 알아보도록 하겠습니다.
출처 [메카솔루션] http://Mechasolution.com
[레귤레이터란?]
일정 전압을 잡아주는 역할을 합니다. 예를 들자면 5V에서 작동하는 보드에 2.5V~3.5V를 필요로하는
CPU를 장착해야 한다면,레귤레이터를 이용해 CPU로 입력되는 전압을 조정해줍니다. 레귤레이터는
어떠한 전압이 들어오더라도 미리 점퍼나 스위칭에 의해 정해진 전압만을 출력합니다.
[레귤레이터의 종류]
레귤레이터는 흔히 리니어(Linear Regulator)방식의 레귤레이터와
스위칭(Switching Regulator : SMPS)방식의 레귤레이터로 분류합니다.
리니어 방식의 레귤레이터는 직접적으로 전압을 떨어뜨리는 방식으로, 변환과정에서 발열이 심하며,
이러한 열은 전기 에너지가 열로 소모되는 것이기 때문에 전력 효율이 낮습니다. 리니어 레귤레이터는
통상 전류 요구량이 낮은 회로에 이용하며, 전류를 높여 이용하려면 레귤레이터에 방열판을 달아 열을 식혀줘야합니다.
리니어 레귤레이터의 종류
리니어 레귤레이터의 대표적인 제품은 78xx 시리즈와 79xx시리즈가 있습니다.
78시리즈는 입력 전압을 + 변환하여 출력해주고, 79시리즈는 출력 전압에 대한 – 전압으로 변환해줍니다.
7805와 7905에서 뒤에오는 두자리수(05)는 전압을 의미해줍니다.
[Positive Linear Regulator]7808 : 입력전압을 +8V로 변환시켜 출력함.
[Negative Linear Regulator]7905 : 입력전압을 -8V로 변환시켜 출력함.
리니어 레귤레이터는 보통 아래와 같은 3단로 구성되있습니다.
가운데가 접지(-), 우측이 출력전압, 좌측이 입력 전압입니다.
스위칭 방식의 레귤레이터는 출력단으로 흘려주는 펄스의 양을 조절해 전압을 정밀하게 조정하는 전압 변환기입니다.
발열이 적고, 큰 전력을 흘릴 수 있지만 회로가 복잡하고 부품이 많이 필요해 가격이 비싸다는 단점이있습니다.
스위칭 레귤레이터는 SMPS (Switching Mode Power Supply)라고도 불리며, PC나 TV등 가전기기의 주 전원 용도로 이용되는 경우가 많습니다.
스위칭 레귤레이터의 종류
스위칭 레귤레이터는 TO-220형인 LM2575T, LM2576T 등이 있으며 더 낮은 전류소모를 원한다면
원칩(One Chip)형으로 된 LM2575N, LM2576N 등을 사용하여야 합니다.
[TO-220형 LM2576T] [One Chip형 LM2575N]
[사용시 주의사항]
통상적으로 레귤레이터는 자체적으로 전압강하가 1.5V가량 일어나기 때문에
레귤레이터의 입력전압은 출력전압보다 1.5V이상 입력되야만 정상작동됩니다.
또한 레귤레이터는 통상 허용전류가 1A~1.5A 정도입니다. 이 이상을 사용한다던지 근접한 전류를
사용한다면 레귤레이터의 발열로 인해 성능이 저하되거나 출력이 다운 될수 있습니다.
메카솔루션의 카카오플러스 친구가 되시면, 다양한 교육자료와 정보, E-Book, 그리고 이벤트 소식을 카톡으로 보내드리고 있습니다. 클릭 두 번으로 우리 친구되는거에요~(클릭) http://pf.kakao.com/_xlxaekxl
i-매거진
[아날로그 회로집] 기본 중의 기본! 리니어 레귤레이터리니어 레귤레이터의 동작
출력 전압을 겨우 일정하게 유지하고 있는데, 식히고 싶다
리니어 레귤레이터(Liner Regulator)에 대해 설명한다. 리니어 레귤레이터는 시리즈 레귤레이터(Series Regulator) 라고도 한다.
1. 동작의 기본 … 저항으로 전압을 강하시켜 전원전압에서 원하는 전압을 얻는다
리니어 레귤레이터의 동작을 난폭하게 설명하면, 그림 1과 같이 입력 전압 V in 보다 낮은 DC 전압을 얻을 목적으로 저항 R을 회로 안에 넣어 강인하게 전압을 저하시킴으로써 원하는 전압을 얻는다.
이 때, 저항 R에는 입력 전압 V in － 출력 전압 V out 의 전압이 걸려 있다. 또한, 저항 R에는 전류 I out 이 흐르고 있다. 따라서 저항 R에는 다음과 같은 전력 손실이 발생한다.
전력 손실 P R 은 저항을 따뜻하게 한다. 즉, 원하는 전압을 얻는 대가로 저항 R에서 전력 P R 을 소비하는 것이다.
부하 전류에 변동이 없으면 그림 1과 같은 방법을 사용할 수 있을지도 모르지만, 유감스럽게도 전류 변동이 없는 부하는 탁상공론이며 현실에서는 있을 수 없다. 이것을 해결하기 위해서는 출력 전압이 일정해지도록 저항 R을 가변하면 될 것이다. 가변저항과 모터를 준비하고 출력 전압이 일정해지도록 가변저항을 돌리자… 라는 것은 물론 농담이다.
전자회로에서는 이 문제를 더 스마트하게 해결할 수 있다. 저항 R 대신 파워 트랜지스터나 파워 MOSFET(대전류 대응 타입 트랜지스터나 MOSFET)을 회로에 넣어 ON 저항을 가변시킴으로써 출력 전압을 일정하게 유지한다.
▲그림 1. 리니어 레귤레이터의 원리 (저항으로 전압을 강하시켜 원하는 전압을 얻는다.
부하 전류가 변하면 저항값이 자동적으로 변해 원하는 전압을 유지한다)
2. 리니어 레귤레이터는 대패
실제로 리니어 레귤레이터의 동작은 그림 2에 나타난 대패질과 같다. 그림 2(b)와 같이 여분의 입력 전압에 대패질을 실시하여 출력 전압이 될 때까지 깎아낸다. 그 결과 매끈매끈한 면, 즉 일정한 출력 전압을 얻을 수 있다.
▲그림 2. 대패질 이미지 (대패질을 하면 나무 표면은 매끈매끈해진다.
리니어 레귤레이터에 걸면 출력 전압값이 매끈매끈해진다)
3. 기본 회로 … OP 앰프 전류 버퍼 회로
리니어 레귤레이터의 기본 회로는 그림 3(a)에 나타난 바와 같다. 트랜지스터 Q 1 의 컬렉터-이미터 전압은 항상 입력 전압 Vin－출력 전압 Vout이다. 이 전압 V in －V out 이 대패로 깎는 전압이다. 가령 입력 전압 V in 이 높아졌다고 하자. 그 결과 대패로 깎은 전압 V in －V out 이 커지고, 출력 전압 V out 은 일정하게 유지된다.
▲그림 3. 리니어 레귤레이터는 OP 앰프 전류 버퍼 회로 [회로도는 그리는 방법에 따라 감이 오거나 오지 않는다.
일반적으로 리니어 레귤레이터는 (a)가, OP 앰프 전류 버퍼 회로는 (b)가 많다]
그림 1의 저항 R을 예로 들어, 입력 전압 V in 이 높아지면 그만큼 트랜지스터 Q 1 의 ON 저항이 높아지도록 피드백이 작용한다. 그 결과 입력 전압 V in －출력 전압 V out 이 커지고 출력 전압 V out 은 일정하게 유지된다.
여기서 그림 3(a)의 회로를 다시 그려 본 것이 그림 3(b)이다. 잘 살펴보면 그림 3(a)와 그림 3(b)는 같은 회로이다. 그림 3(b)의 회로는 OP 앰프 교과서에서 흔히 볼 수 있는 출력 전류를 증가시키는 회로로, 전류 버퍼 회로라고 한다. 즉, 리니어 레귤레이터는 OP 앰프 전류 버퍼 회로인 것이다.
그림 3(b)의 회로는 OP 앰프에 트랜지스터의 이미터 폴로어 회로가 추가되었다. 이미터 폴로어 회로이므로 트랜지스터 부분에는 전압 게인이 없다. 그렇게 되면 출력 전압 V out 은 OP 앰프의 비반전 앰프에 전압 V ref 가 입력되었다고 간주할 수 있으므로 출력 전압은 식 (2)와 같이 나타낼 수 있다.
4. 출력 전압을 일정하게 하는 대가로, 깎아낸 전압이 열로 바뀐다
그런데 깎인 입력 전압의 일부는 어떻게 될까. 나무를 깎은 후 대패칩은 버려진다. 리니어 레귤레이터도 마찬가지로 재이용되는 경우는 없다. 깎인 전압은 입력 전압 V in －출력 전압 V out 이다. 입력에서 출력으로 출력 전류 I out 이 흐르고 있으면, (입력 전압 V in －출력 전압 V out )×출력 전류 I out 의 전력이 트랜지스터 Q 1 에서 소비된다. 즉, 깎인 전압은 리니어 레귤레이터에서 열로 된다. 바꿔 말하면, 출력 전압 V out 이 일정해진 대가로 (V in －V out )I out [W]의 전력이 열로 된 것이다.
5. 소비전력 1W 이하에서 사용하는 것이 현실적
열이 발생했다고 해서 리니어 레귤레이터에 대형 방열 팬을 달아 냉각하는 것은 현명하지 않다. 그 정도 크기의 전력을 다룰 경우, 나중에 설명하는 DC-DC 컨버터가 최적이다. 리니어 레귤레이터가 소비하는 전력은 5W 정도가 상한이며, 1W 이하에서 사용하면 방열 팬이 필요 없어지므로 현실적이다.
6. 소비전력을 낮게 억제하는 요령 … 입력 전압을 낮춘다
리니어 레귤레이터의 손실을 가능한 한 억제하려면 입력 전압 V in 을 가급적 낮게 하거나 출력 전류 I out 을 작게 하는 2가지 방법이 있다. 출력 전류 Iout은 부하 측 사정에 따라 결정되므로 입력 전압 V in 을 가급적 낮게 사용하자.
(1) 입력 전압에 하한값 ‘출력 전압＋2.5V’가 있는 이유
그림 3의 회로에서 입력 전압 V in 을 점점 낮추면, 마침내 출력 전압 V out 도 일정하게 유지할 수 없게 된다. 즉, 출력 전압 V out 을 일정하게 유지하는 데에는 입력 전압 V in －출력 전압 V out 에 하한 전압이 있다. 하한 전압은 회로 설계에 따라 다르지만 1.5V에서 2.5V 정도이다. 즉, 그림 3의 회로에서 입력 전압 V in 은 출력 전압 V out ＋2.5V 정도 필요하다.
실제 그림 3의 회로에서는 트랜지스터 Q 1 의 컬렉터-이미터간 전압을 1V 이하로 하기가 어렵다. 그 이유는 트랜지스터 Q 1 의 베이스 전압 V B 가 항상 출력 전압 V out 보다 베이스-이미터간 전압 V BE (≒0.6V)만큼 높아야 하기 때문이다. 즉, OP 앰프 U 1 의 출력 전압은 V out ＋V BE 이상이어야 한다.
입력 전압 V in 이 내려가서 V out ＋V BE ≧ V in 이 되면 어떠한 OP 앰프를 이용해도 V out ＋V BE 이상의 출력 전압은 나오지 않으며, 이 시점에서 출력 전압 V out 이 내려가기 시작하는 것이다.
이 문제는 OP 앰프의 전원을 입력 전압 V in 에서가 아니라 입력 전압 V in 에서 3V 정도 높은 전압으로 하거나 별도의 전원으로 하면 개선할 수 있다.
발열을 억제하여 사용할 수 있는 저손실 타입의 리니어 레귤레이터
전원전압이 낮고 소비전류가 큰 CPU나 FPGA에 적합
1. 입력 전압을 거의 끝까지 낮춰도 동작한다
리니어 레귤레이터는 입력 전압 Vin을 낮추면 전력 손실이 작아지지만 그림 3에서의 입력 전압 V in 은 출력 전압 V out ＋ 2.5V 정도가 하한이었다. 이 2.5V를 더 작게 하려는 노력이 이루어져 그림 4와 같이 저손실형이라고 불리는 회로 방식이 등장했다. 그림 4의 회로는 대전류를 제어하는 트랜지스터 Q 1 이 pnp형으로 되어 있는 것이 특징이다. 여기서 트랜지스터 Q 1 의 베이스 단자 전압은 입력 전압 V in －베이스-이미터간 전압 V BE , 즉 V in －V BE 가 된다.
트랜지스터 Q 1 의 베이스 단자는 트랜지스터 Q 2 의 컬렉터와 저항 R 4 와 접속하므로 Q 1 의 베이스 전압은 0V 가까이까지 낮출 수 있다. 입력 전압 V in 이 내려가도 트랜지스터 Q 1 의 베이스 단자 전압 V in －V BE 를 0V 부근까지 낮출 수 있다.
최종적으로는 트랜지스터 Q 1 을 포화 영역까지 사용할 수 있다. 트랜지스터 Q 1 이 포화되면 컬렉터-이미터간 전압은 0.3V 정도의 전압이 된다. 트랜지스터 Q 1 이 포화되기 직전까지 컬렉터-이미터간 전압＝입출력간 전압 V in －V out 이 0.3V보다 약간 큰 0.5V 정도까지 출력 전압 V out 을 제어할 수 있다. 그림 4에 나타난 저손실형 리니어 레귤레이터의 입력 전압 V in 은 출력 전압 V out ＋0.5V 정도까지 낮출 수 있다.
▲그림 4. 저손실 타입 리니어 레귤레이터의 기본 회로
2. 주요 용도 … CPU/FPGA용 전원
저손실형 리니어 레귤레이터가 특히 그 위력을 발휘하는 것은 CPU, FPGA 등의 코어용 전원으로 사용한 경우이다. 몇 가지 예를 들어 보자.
① 사례 1
주전원 3.3V에서 코어 전압 2.5V로 변환,
출력 전류 I out ＝1A(출력 전력 2.5W)
저손실형 리니어 레귤레이터의 전력 손실
② 사례 2
주전원 2.53V에서 코어 전압 1.8V로 변환,
출력 전류 I out ＝1A(출력 전력 1.8W)
저손실형 리니어 레귤레이터의 전력 손실
3. 저손실 타입 사용 시 주의해야 할 점
(1) 입력 전압 V in 이 높을 때는 의미가 없다
전력 손실 관점에서 봤을 때, 저손실형 리니어 레귤레이터는 멋지다. 이것은 입력 전압 V in 이 낮아도 동작할 수 있기 때문이다. 만약 입출력간 전압 V in -V out 이 3V 이상 걸어 사용하면, 일반적인 리니어 레귤레이터와 전력 손실이 같다.
(2) 안정도가 떨어진다
저손실형 리니어 레귤레이터는 일반적인 리니어 레귤레이터에 비해 안정도가 떨어진다. 이것은 저손실형 리니어 레귤레이터에서는 그림 4에 나타난 회로와 같이 트랜지스터 Q 1 의 컬렉터가 출력으로 되어 있기 때문이다. 결론부터 말하자면, 출력 측 커패시터 C 2 가 적층 세라믹 커패시터와 같은 저ESR 타입인 경우 불안정해지기 쉽다.
(3) 저소비전력화가 진행되는 최신 마이컴에는 필요 없다
CPU/FPGA용 전원에는 저손실형 리니어 레귤레이터라고 했지만, 반드시 그렇지 않은 경우도 있다.
현대의 CPU/FPGA는 전원전압이 저전압화되고 있다. 저전압화에는 확실히 저손실형 리니어 레귤레이터가 적합하다. 한편, CPU/FPGA 자체도 전력절감화 방향으로 나아가고 있다.
최신 CPU의 예를 들어 RL78/I1A(르네사스일렉트로닉스)로 실험해 보면, 16비트 CPU에서 곱합 연산 기능이 탑재되어 있음에도 불구하고 전원전류가 4.7mA였다. 이렇게까지 전원전압이 적으면 DC-DC 컨버터 등이 전혀 필요없다. CPU에 고분해능 A-D 컨버터를 탑재했으므로 저손실 타입이 아니라 출력 리플이 적은 일반적인 리니어 레귤레이터가 더 최적일 것이다. 기술 진보에 따라 선택하는 리니어 레귤레이터도 변하고 있다는 뜻이라고 생각된다.
다양한 리니어 레귤레이터 IC
기본 중의 기본! 3단자 레귤레이터에서 디스크리트의 저노이즈 회로까지
1. 이것이 기본! 3단자 레귤레이터 7805
리니어 레귤레이터가 일렉트로닉스 분야에서 널리 유통되고 있는 것은 3단자 레귤레이터(그림 5)가 출현했기 때문이라고 생각된다. 3단자 레귤레이터의 내부는 그림 3, 그림 4와 등가이지만 그 이름대로 입력 전압 단자, 그라운드, 출력 전압 단자의 단자 3개밖에 없는 디바이스이다. 적은 부품과 편리성 때문에 3단자 레귤레이터를 사용하지 않는 전자기기를 찾는 것이 어려울 정도이다.
그림 5에 나타난 3단자 레귤레이터 NJM7805(신일본무선)는 기본 중의 기본으로, 정격 출력 전류 1.5A의 디바이스이다. 가격도 저렴하여 널리 사용되고 있다. 그림 5의 다이오드 D 1 은 입력 전압 V in 이 OFF되어 저감될 때, 내부 트랜지스터에 큰 역방향 전압(최악의 출력 전압 V out 과 같은 전압)이 가해지는 것을 방지한다. 범용적인 정류 다이오드를 사용할 수 있다.
(1) 기본이 되는 이유 ① … 다양한 출력 전압
모델명 7805는 ＋5V 출력을 나타내며, 그 외에는 7812가 ＋12V, 7815가 ＋15V 출력으로 되어 있다.
(2) 기본이 되는 이유 ② … 정격 전류도 다양
또한, 정격 전류도 0.5A 타입의 78M05, 0.1A 타입의 78L05로 시리즈화되어 있으며 종류도 풍부하다.
(3) 기본이 되는 이유 ③ … 다양한 반도체 회사에서 판매
동일한 모델명으로 각 반도체 회사에서 발매되고 있다.
(4) 기본이 되는 이유 ④ … 다양한 부전압 출력 타입
마이너스 전압 출력인 7905나 7805와 마찬가지로 시리즈화되어 있으며 이것도 종류가 풍부하다. 78** 시리즈와 비교하면 불안정하므로, 출력 측 커패시터의 커패시턴스는 메이커의 데이터시트를 참고하기 바란다.
그림 5. 기본 중의 기본! 5V 출력의 3단자 레귤레이터 7805
2. 78** 시리즈 외 … 소비전류가 신경쓰이는 용도에 사용
78** 시리즈의 문제점도 지적해 둔다. 이러한 78** 시리즈는 오래 전에 설계되었고 디바이스 내부의 소비전류가 다소 커 4mA 전후이다. 78L05는 내부 소비전류가 2mA나 된다. 그러므로 이 디바이스를, 10mA 이하로 출력 전류가 적은 용도에 사용할 경우 망설이게 된다.
78** 시리즈가 아닌 새로운 3단자 레귤레이터는 이 점까지 고려하여 자체 소비전류를 1/10 이하로 줄였다.
3. 사용자가 출력 전압을 설정할 수 있는 타입
출력 전압이 정해져 있을 경우 78** 시리즈의 3단자 레귤레이터에서 선정하면 충분하다. 하지만 출력 전압을 유저 측에서 설정하고자 할 때를 위해 조절할 수 있는 타입도 발매되고 있다.
기본은 그림 6(a)에 나타난 317이다. 출력 전압 V out 은 그림 6(a)의 회로에서 식 (3)에 따라 설정할 수 있다.
317은 기본이지만 이것도 좀 오래 전에 설계되었다. 그래서 새로운 디바이스도 소개해 둔다. 그림 6(b)의 LT3080(리니어 테크놀로지)은 저항 1개로 출력 전압 V out 을 가변할 수 있으며 출력 전압 V out [V]은 간단히 정할 수 있다.
또한, LT3080은 저손실형 리니어 레귤레이터이기도 하다.
그림 6. 이용자가 출력 전압을 설정할 수 있는 타입
4. 저손실 타입 … 고정 전압형과 전압 가변형
LDO(Low DropOut) 타입으로 불리는 저손실형 리니어 레귤레이터는 시대적인 요구 때문인지 최근 종류가 매우 많아지고 있다. 그림 7(a)는 가장 심플한 출력 전압 고정 타입이다. 그림과 같이 부품 수가 최소한으로 매우 적은 것도 특징이다.
그림 7(b)는 출력 전압 설정용 단자를 준비한 출력 전압 가변형 LDO이다. 2개의 외부 저항으로 출력 전압을 가감할 수 있다. 그림 7(c)는 고속 응답과 같이 LDO가 약한 분야를 극복한 새로운 디바이스이다. 출력 전압 가변형 LDO이지만 저항을 외장하지 않고 핀을 여러 개 준비하여 그 핀을 오픈으로 하거나, 그라운드에 접속하여 출력 전압을 선택하는 구조이다. 성능은 훌륭하지만 패키지가 QFN이므로 어느 정도 보급될지 앞으로 기대된다.
▲그림 7. 저손실 타입의 리니어 레귤레이터
5. 초저노이즈 회로 … 기준 전압의 노이즈 저감
그림 8은 디스크리트 부품으로 구성한 리니어 레귤레이터이며 초저노이즈라는 것이 특징이다.
일반적으로 리니어 레귤레이터는 스위칭 방식 DC-DC 컨버터와 비교했을 때 압도적으로 낮은 노이즈이다. 그래도 리니어 레귤레이터로부터의 노이즈가 제로인 것은 아니다. 그 원인은 리니어 레귤레이터 IC 내부의 기준 전압 V ref 에 있다. IC 내부의 기준 전압 V ref 는 밴드갭으로 만들어져 있어, 약간이기는 하지만 밴드갭이 노이즈를 발생시킨다. 이 노이즈가 리니어 레귤레이터의 출력에 나타나는 것이다.
때문에 그림 8에서 기준 전압 V ref 는 저노이즈 제너 다이오드로 만들고 그 출력을 저항 R 6 , 커패시터 C 4 의 LPF로 통과시킴으로써 노이즈를 차단하여 노이즈를 줄였다.
▲그림 8. 디스크리트로 만들면 가능한 저노이즈 전원 회로
本 記事는 日本 CQ出版社가 發行하는 「トランジスタ技術」誌와의 著作權 協定에 依據하여 提供받은 資料입니다.
So you have finished reading the 전압 레귤레이터 topic article, if you find this article useful, please share it. Thank you very much. See more: Voltage regulator, 5V 레귤레이터, Voltage Regulator 원리, 스위칭 레귤레이터, 레귤레이터란, 레귤레이터 원리, 12V 레귤레이터, 레귤레이터 밸브