リニア電圧レギュレーター (LDO)
シンプルで汎用性の高い低ドロップアウトリニア電圧レギュレーター
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低ドロップアウト (LDO) リニア電圧レギュレーターは、シンプルな電源ソリューションを提供する使いやすいICです。インフィニオンは、産業技術と車載技術の両方に対応する幅広いLDOレギュレーターを提供しています。一般的なリニア電圧レギュレーターのアプリケーションには、トランシーバー、マイクロコントローラー、アクティブアンテナ、センサーが含まれます。インフィニオンのリニア電圧レギュレーター (LDO)は、広い電圧範囲、電流検出、保護機能、超低静止電流など、さまざまな機能を内蔵しています。これらは低ノイズで、お客様のアプリケーションを容易にするための小さな内部コンポーネントで構成されています。
インフィニオンは、小型リードレスパッケージを含む低ドロップアウトリニアレギュレーター ICパッケージを幅広く提供しており、EPS、トランスミッション、HVAC、ダッシュボード、ボディコントロールモジュール、ADAS、テレマティクス、CAVなどの産業用アプリケーションや車載アプリケーションで使用されています。 インフィニオンのリニア電圧レギュレーター (LDO) はすべて堅牢な設計を採用しており、製品の寿命全体にわたって高品質と信頼性を保証します。
幅広い高リニア電圧レギュレーター ICの特長
リニア電圧レギュレーターは、広範囲の直接入力電流を低電圧の単一の安定化出力電流に変換できます。入力電圧は出力電圧よりも高く、2つの電圧レベル間に少なくとも2 Vの差がある必要があります。たとえば、5 Vの低ドロップアウト電圧レギュレーターを使用すると、12 Vを5 Vに変換できます。ただし、この場合は出力電圧が高くなるため、3.3 Vを5 Vに変換するために使用することはできません。
低ドロップアウト リニア電圧レギュレーターは、2 V未満のドロップアウト範囲でも機能します。これらは、非常に少数のコンポーネントで構成されるシンプルな回路レイアウトを提供します。これにより、小型で使いやすくなりますが、スイッチングレギュレーターよりも効率が低く、未使用のエネルギーはレギュレーターからの熱として放散されます。過熱を防ぐため、インフィニオンのリニア電圧レギュレーター (LDO) は、静止電流が低く、温度範囲が–40°C〜+125°Cで、サーマルシャットダウンと過熱保護を内蔵しています。また、過電圧および短絡保護、負荷保護、逆極性保護などの追加の安全対策も提供します。
さまざまなタイプのリニア電圧レギュレーターの詳細
インフィニオンは、OPTIREG™製品シリーズの一部としていくつかのタイプのリニア電圧レギュレーター (LDO) を提供し、アプリケーション固有の顧客IC設計を簡素化します。これには、高精度トラッキングリニア電圧レギュレーター、可変リニア電圧レギュレーター、超低静止電流電圧レギュレーター (LDO)、高性能電圧レギュレーターなど、リニア電圧レギュレーター (LDO) の複数のバリエーションが含まれます。
スイッチング電圧レギュレーターとは異なり、低静止電流レギュレーター (LDO) は降圧コンバーターまたは昇圧コンバーターでは使用できません。 降圧コンバーターと昇圧コンバーターにより、レギュレーターはそれぞれ電圧を「降圧」または「昇圧」することができます。 入力電圧は常に出力電圧よりも高くなければならないため、これらはリニア電圧レギュレーターでは機能しません。
低ドロップアウトリニアおよび可変リニア電圧レギュレーター
低電圧リニア: インフィニオンの OPTIREG™ 製品ファミリーは、幅広い低ドロップアウト (LDO) リニア電圧レギュレーターを特長としています。 ドロップアウト電圧は、リニアレギュレーターが機能する最低入力電圧を示します。低ドロップアウト リニア電圧レギュレーターは、2 V未満のドロップアウト範囲でも機能します。
可変リニア: インフィニオンは、産業用アプリケーションに適した可変リニア電圧レギュレーター (LDO)(可変電圧レギュレーターとも呼ばれる) を提供しています。 このタイプのリニア電圧レギュレーターは、特定の範囲内の入力電圧を負荷に必要な出力電圧に変換します。出力電圧は可変であるため、低ドロップアウトの調整可能な電圧レギュレーターは、システム設計者にとって非常に柔軟なオプションとなります。
リニア電圧トラッキングおよび高性能リニア電圧レギュレーターIC
リニア電圧トラッキングレギュレーター: センサー、マイクロフォン、サテライトECU、小型ランプなどの電子機器にオフボード負荷を供給するように設計された高精度電圧レギュレーターです。これらのタイプのリニアレギュレーターは、独自の内部電圧リファレンスを持たないため、外部から供給される電圧リファレンスを正確にトラッキングする必要があります。 外部電圧により、センサーからの正確なデータ収集が可能です。
高性能リニア電圧レギュレーターIC: 高性能リニア電圧レギュレーターは、バッテリーを直接接続するように設計されています。これらのデバイスは、拡張された性能のために広い入力電圧範囲を特長としています。 これらのタイプのリニア電圧レギュレーターは、車載車載センサー、マイクロコントローラ、CANトランシーバー、マイクロフォン、低負荷LEDなどのアプリケーションに適しています。
低静止電流リニア電圧レギュレーター (LDO)
静止電流は、リニア電圧レギュレーター (LDO) のもう一つのインポート特性です。リニア電圧レギュレーターは、システムがスタンバイ モードのときに内部回路を動作させるために低静止電流を必要とします。このアイドル状態では、出力負荷はほとんどまたはまったく必要ありません。ただし、LDOは負荷の準備のために静止電流を消費し続けます。静止電流は通常、システムがアイドル状態の間、熱の形で消費されます。
インフィニオンは、3.3V、5V、超低静止電流LDOなど、低静止DC電流レギュレーター (LDO) を幅広く提供しています。静止電流が小さいレギュレーターは、消費電力が少なく、バッテリー駆動システムの寿命を延ばすため、さまざまなアプリケーションに役立ちます。
LDO stands for low dropout and is used to refer to linear voltage regulator ICs, with an optimized dropout voltage. An LDO converts a higher input voltage to a lower output voltage by making use of a regulated pass-transistor. An easy analogy to this method of voltage conversion is to consider an electronically controlled variable resistor. The resistance is automatically adjusted so that at a given output current the voltage drop is exactly the value required to generate the desired output voltage.
Infineon’s LDO families in an overview:
High performance regulators are optimized for direct battery connection. They feature an extended input voltage range for cranking conditions, ultra-low quiescent current during stand-by and excellent line transient performance.
Voltage trackers are designed to supply off-board loads, for example sensors. As trackers do not have their own internal voltage reference, they accurately track an externally provided reference voltage. This external voltage is normally derived from the microcontroller unit (MCU) supply and allows precise data acquisition from the sensor. Trackers feature various protection mechanisms to accommodate for broken cable faults and short-to-battery conditions.
Post Regulators are used in combination with a pre-regulator. They come with excellent PSRR to generate a clean output voltage and are cost and space effective. A combination of post- and pre-regulator increases the overall system efficiency substantially. Optimally suited pre-regulators for Infineon post-regulator devices are Infineon OPTIREG™ Switchers or the Infineon OPTIREG™ PMICs. For more information on Infineon’s switched-mode automotive converters please visit www.Infineon.com/OPTIREG.
OPTIREG™ Linear Application Specific:
Application specific LDOs are a collection of highly specialized LDOs. Examples include active antenna supplies and LDOs for usage in 24 V systems.
General purpose LDOs refer to Infineon’s well-established and versatile LDOs. They are suitable for a broad range of general-purpose applications.
LDOs for a broad range of industrial applications.
An LDO is a simple, yet robust and cost effective means to generate a stable output voltage whilst supplying constant load currents of up to 500 mA depending on the application and the LDO used. An architecture containing an LDO requires minimal external components, keeping the overall system complexity and BOM cost low.
To operate an LDO, only a minimal amount of external components are required. Essential for all LDOs are an input capacitor for decoupling and an output capacitor for buffering line transients and obtaining LDO stability. Depending on the LDO topology, a diode may be required to protect the LDO during reverse polarity conditions.
The efficiency of an LDO is defined as the ratio between output power (POUT) and input power (PIN). To calculate the input power accurately, the quiescent current (Iq) also has to be taken into account.
The quiescent current is the current required to power the internal circuitry of the LDO.
The power loss, or dissipated power, is defined by the difference between input power and output power.
To learn more about LDOs please refer to the Infineon “What The Designer Should Know” - Guide
