安定した電源回路の標準-リニアレギュレータ

リニアレギュレータは、メモリーなどの大規模集積回路に使用されているもので、微細化されています。
三端子レギュレータやドロッパなどと呼ばれるもので、多種多様なアプリケーションに利用されています。
基本的に入力や出力、GNDピン出構成されています。
スイッチングレギュレータと比較すると、構造が単純で価格も安いというメリットがあり、幅広く使用されています。
リニアレギュレータは、出力される電圧を一定に保つことができる電子回路で、入力電圧と出力電圧の差を抑制して、常に電圧を一定に保つことができます。
出力される電圧は、安定してノイズが少ないのが特徴ですが、入力電圧と出力電圧の差を、熱エネルギーに変換するため、消費電力が大きくなるというデメリットがあります。

標準-リニアレギュレータの安定性

リニア-リギュレータを使用する際にもっとも注意しないといけない点は、異常発振です。
異常発振は、本来なら5Vがでているべき出力に、5Vを中心とした交流信号が出力されるという現象で、ものによっては、構造上測れないものもあります。
そういった場合には、使用する最大の電流と最小の電流を切り替えた時の、応答特性などから位相余裕を推定することが可能となっています。
位相余裕が直接測れるデバイスであれば、測定することも可能ですが、ただ、位相余裕で注意しないといけないことは、リニア-レギュレータの特性は、出力のコンデンサの特性によって、影響を受けてしまうため、温度が変化すると、突然発振してしまう場合があります。
特に、出力に電解コンデンサを使用している場合に低温で発振してしまうのはよくあることです。

出力電圧を安定させるための発熱

リニア・リギュレータは、入力電圧と出力電圧の差を消費することで、出力電圧を安定化させるため、消費した電力は熱となります。
そのため標準ではジャンクション温度の限界値が記載され、限界値を超えないように使用する必要があります。
ただ、限界内であっても発熱が大きい場合には、周辺の部品も熱にさらされてしまいますから、注意が必要となります。
リニア・リギュレータのメリットは、入力と出力のコンデンサを一つずつつけるだけで動作しますから、簡単に使用できるという点があげられます。
ただ、デメリットとして入出力の差が大きいと、発熱してしまいますから、常に熱の問題を解決することが必要となります。
そのため、使用する際には、メリットとデメリットをよく理解した上で取り扱うことが大切です。