電圧供給を他の機器に統合する場合、特定の不要な電圧変動が発生する可能性があり、それらはデバイスに深刻な損傷を与える可能性があります。したがって、供給レベルで一定の電圧を維持する必要があります。ここで「電圧レギュレータ」が登場します。電圧レギュレータは、入力電圧と負荷の変化に関係なく、安定した出力電圧を維持するデバイスです。

それらの設計に基づいて、「LDO」としても一般に知られている「低ドロップアウトレギュレータ」は、時間の経過とともに発明されました。ドロップアウト電圧が低いほど、LDOソリューションの効率が高くなります。

この共有には、LDOとは何か、LDOレギュレータの回路図の概要、LDOレギュレータの6つの主要なパラメータ、およびLDOレギュレータのアプリケーションが含まれています。あなたが電子技術のファンであるか、またはあなたが電子の分野で働いているならば、あなたはこのシェアを通してLDOレギュレーターについて学ぶべきです。読み続けましょう！

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コンテンツ

● LDOとは何ですか？

● LDOレギュレータの回路図には何が含まれていますか？

● LDOレギュレータの6つの主なパラメータ

● LDOレギュレータの用途は何ですか？

● よくある質問

● まとめ

LDOとは何ですか？

LDOはLow-DropoutRegulatorの略です。 DCリニア電圧レギュレータです。 1977年にRobertDobkinによって発明されたLDOは、シンプルで安価な設計になっています。「低ドロップアウト」という名前が示すように、このレギュレータは1Vという低い電圧で安定して動作できます。

レギュレータの動作に必要な入力電圧と出力電圧の間のこの最小電位差は、「ドロップアウト電圧」として知られています。電位差がドロップアウト電圧よりも小さい場合、レギュレータの動作が不安定になります。

LDO入力電圧の動作のための動作は、「パスエレメント」と呼ばれるコンポーネントに供給されます。パス要素は通常、NチャネルFETです。パス要素は線形領域で動作し、指定された入力電圧レベルを必要な出力電圧レベルに下げます。次に、この電圧は「エラーアンプ」と呼ばれる要素に渡されます。このエラーアンプは、パスエレメントからの出力を基準電圧と比較します。

次に、このエラーアンプは、FETのゲートの動作点を変更して、基準電圧とパスエレメントの出力電圧の間のエラーを除去します。

これにより、レギュレータの出力端で必要な安定した出力電圧を維持します。LDOレギュレータの要素下の図は、LDOレギュレータの回路を示しています。

LDOレギュレータの回路図には何が含まれていますか？

LDOの動作を理解するには、LDOレギュレータの特定の要素の意味と構成を理解する必要があります。 LDOの重要な要素には、電圧リファレンス、エラーアンプ、フィードバック、パスエレメント、および出力コンデンサがあります。

●パス要素

パスエレメントは、LDOの主要コンポーネントのXNUMXつです。これは通常、 NチャネルまたはP チャネルFET。 LDOは、エミッタフォロワトポロジの代わりにオープンコレクタトポロジを使用します。したがって、トランジスタは、レギュレータの利用可能な電圧を使用して簡単に飽和状態に駆動できます。

パス要素にFETを使用すると、デバイスの消費電力が削減されます。

●フィードバック

フィードバックは、出力の一部が入力として回路にフィードバックされるプロセスです。電源を調整し、不要な電圧を除去するために、負帰還ループがレギュレータで使用されます。

ここで、出力電圧はエラーアンプにフィードバックされます。このアンプは、出力電圧を基準電圧と比較します。得られたエラーは、一定の出力電圧が得られるまで、FETのゲートの動作点を変更するために使用されます。

● エラーアンプr

差動アンプは、LDOレギュレータのエラーアンプとして使用されます。差動アンプは、XNUMXつの電圧の差を増幅します。このエラーアンプにはXNUMXつの入力があります。

入力のXNUMXつには、フィードバック分圧回路によって決定される出力電圧の一部が供給されます。

エラーアンプのXNUMX番目の入力には、安定した基準電圧が供給されます。エラーアンプは、XNUMXつの入力電圧の差を計算します。この誤差電圧は、一定の出力電圧が得られるようにFETの電源を制御するために使用されます。

フィードバック電圧が基準電圧よりも低い場合、FETのゲートは引き下げられます。これにより、より多くの電流を流すことで出力電圧を上げます。

●電圧リファレンス

この電圧は、電源、温度、負荷、または時間の変動に関係なく固定されたままです。差動アンプの入力のXNUMXつとして、 cを狙う 電圧リファレンス 安定した出力値を取得するのに非常に役立ちます。

ここでは、バンドギャップ電圧リファレンスを使用します。電圧値は約1.25Vです。

●出力コンデンサ

LDOレギュレータ出力の安定性のために、コンデンサが使用されます。出力コンデンサのESR値は、このデバイスの安定性に大きく影響します。また、負荷電流の変化に対する過渡応答にも影響します。

最小の静電容量と最大のESR値を持つ高品質のコンデンサを使用できます。

LDOレギュレータの6つの主なパラメータ

LDOレギュレータの重要なパラメータには、ドロップアウト電圧、静止電流、効率、過渡応答、ラインレギュレーション、および負荷レギュレーションがあります。

●ドロップアウト電圧

入力電圧と出力電圧の電位差。これを下回るとレギュレーションは発生しません。 再のドロップアウト電圧ギュレーター。 LDOレギュレータの場合、ドロップアウト電圧は非常に低いため、必要な出力電圧に非常に近いレベルで動作できます。

ドロップアウト電圧が低いレギュレータは、効率が高くなります。

LDOにとって重要なドロップアウト電圧の概要

●静止電流

静止電流は、接地電流とも呼ばれます。入力電流と出力電流の差です。

回路の電流効率を最大化するには、より低い静止電流を維持する必要があります。これは、無負荷または非常に軽い負荷が接続されているときにデバイスによって収集される電流です。静止電流の値は、通過要素、温度などによって決定されます…

●効率

LDOレギュレータの効率は、静止電流、入力電圧、および出力電圧に大きく依存します。 LDOの効率は次のように計算されます。

効率=（IoVo /（[Io + Iq] Vi）* 100

ここで、Ioは出力電流、「Iq」は静止電流、「Vi」は入力電圧、Voは出力電圧です。

ドロップアウト電圧と静止電流が減少すると、レギュレータの効率が向上します。これにより、回路の消費電力も減少します。

●過渡応答

　 許容される最大出力電圧変動 負荷電流のステップ変化は、過渡応答として知られています。

過渡電圧変動は次のように計算されます。

ΔVtr、max =（Io、max / Co + Cb）Δt1+ΔVESR

ここで、Δt1= LDOレギュレータの閉ループ帯域幅、ΔVESR=出力コンデンサのESRによる電圧変動。 Co =出力コンデンサ値、Cb =バイパスコンデンサ、通常は出力コンデンサに追加、Io、max =最大負荷電流。

●ラインレギュレーション

入力電圧を変化させても指定された出力電圧を維持する回路の機能は、ラインレギュレーションとして知られています。これは、入力電圧の変動に対する出力電圧の変動の比率によって決定されます。

ラインレギュレーション=ΔVo/ΔVi

ラインレギュレーションは定常状態のパラメータです。したがって、すべての周波数成分は無視されます。開ループゲインを大きくすると、回路のラインレギュレーションが向上します。

●負荷調整

さまざまな負荷条件の下で指定された出力電圧を維持する回路の能力は、負荷レギュレーションとして知られています。

開ループゲインの増加は、回路の負荷レギュレーションを改善します。

負荷レギュレーション=ΔVo/ΔIoLikeラインレギュレーション、負荷レギュレーションも定常状態パラメータです。

LDOレギュレータの用途は何ですか？

LDOレギュレータのデバイスサイズは小さくなっています。他のDC-DCレギュレータとは異なり、LDOにはスイッチングが発生しないため、スイッチングノイズがありません。とてもシンプルなデザインです。 LDOレギュレーターは、携帯電話、バッテリー駆動機器、ラップトップ、ノートブックコンピューター、さまざまな家電製品、高効率のリニア電源などで使用されます。LDOは、レギュレーターとして機能するだけでなく、発生するリップルを除去するフィルターとしても使用されます。スイッチャーが回路で使用されるときの出力電圧の。

よくある質問

1. Q：LDOレギュレータの用途は何ですか？

A：LDOレギュレータは、主電源またはバッテリからより低い出力電圧を取得するために使用されます。出力電圧は、ラインと負荷が変化しても非常に安定しており、周囲温度の変化の影響を受けず、時間の経過とともに安定します。

2. Q：LDOはどのように機能しますか？

A：LDOは、入力と出力の間の電圧降下が小さいリニアレギュレータです。出力電圧が入力電圧に非常に近い場合でも、うまく機能します。リニアレギュレータとは異なり、入力と出力の間に大きな電圧降下が必要です。出力は正常に機能します。

3. Q：LDOと電圧レギュレータの違いは何ですか？

A：リニアレギュレータには、標準リニアレギュレータと低ドロップアウトリニアレギュレータ（LDO）のXNUMX種類があります。このXNUMXつの違いは、エレメントを通過して安定した出力電圧を維持するために必要なマージンまたは電圧降下です。

4. Q：LDOとDC-DCの違いは何ですか？

A： DC / DCコンバーター 調整するスイッチング素子（FETなど）を開閉することで電力を供給します。一方、LDOレギュレータは、FETのオン抵抗を制御することによって電源を調整します。 DC / DCコンバーターは、スイッチング制御によって電気エネルギーを変換するのに非常に効率的です。

まとめ

このページでは、LDOとは何か、LDOレギュレータの回路図の重要なコンポーネント、LDOレギュレータの重要なパラメータ、およびLDOレギュレータのアプリケーションについて説明します。あなたがそれがあなたのために役立つと思うならば、あなたの友人とそれを共有してください！私たちに従ってください、そして私たちはあなたのために最新の技術ニュースを更新し続けます。

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