電源ICのはなし

電源用のICは
ポピュラーなシリーズレギュレターIC（３端子電源IC)には 78X?? シリーズで 例えば7808だったら 8V 1A 、 78M05 だったら 5V 0.5A 、78L05 だったら 5V 100mA、79X??シリーズだったら 7905で -5V 1Aタイプと結構各社共通仕様で互換性もあります。しかしながら、各社工夫をこらして、出力 ON/OFF端子があったり、Reset 出力があったりした便利なものもあります。

ハード的には
通常の 78X?? シリーズは電力用のトランジスタに NPN タイプのトランジスターを使っており、いわゆるエミッタ出力となるため、出力トランジスタのベースを駆動するために供給する電圧は出力電圧よりもある程度高くする必要があります。通常仕様では最小入出力電位差が 2V 程度ですから、5V出力のICの場合最低７Vなので、通常余裕を見て８V程度に設計します。

しかしながら入力電位差3Vで 1A使用とすると損失は 3W となり、放熱が必要となります。このような場合少しでも発熱を減らしたい時などにもっと少ない電位差で働くICが求められ、各社が製品化しています。NEC では uPC2905HF(1Aタイプ）などは 1Vで動作可能です。これは出力トランジスタに PNPタイプを使い、コレクタ出力として使うため最小 0.7V程度で動作します。
　大変便利なICですが、出力に47uF程度の大きな容量のコンデンサーを付けないと負荷条件によっては高い周波数で発振したりします。通常の電解コンデンサーでは低温で容量が減り発振したのでOSコンなどに変更して対策した経験があります。
　電圧を可変したい、固定電圧ICではない電圧がほしい時などは 317シリーズという可変タイプの３端子レギュレーターICもあります。NEC/RenesasではuPC317HFなど使用方法なども詳しいアプリケーションノートがあります。
海外ではナショナルセミコンダクター社のLM317、負電圧用の LM337などあります。
これら電源用ICは出力コンデンサなど大容量セラミックコンデンサーに対応して無く、発振してしまうものや比較的大きな容量のコンデンサが必要な場合があるので、使用方法の説明をきちんと確認するのが確実です。
　また、最近の新しいICでは「高周波PLL回路のしくみと設計法
」などでPLL回路に使用できる低ノイズの電源IC LT1761など使いやすそうなものも出てきましたので、最新情報を調べることも大事です。
ソフト的には
デジタル用の電源には効率の良いスイッチング電源が多用され、軽くて小型なものが増えています。しかしながらアナログの微小電圧を扱うような用途にはまだまだシリーズレギュレターが有用です。RFパワーアンプなどの製品はほとんど商用電源からパワー用の電圧を作るのにはスイッチング電源を使いますが、その電圧から５V程度の低い電圧を作るため、まず小型DC/DCコンバーターで８V程度に落とした後シリーズレギュレターで５Vを作ったりしています。コストと性能を考え、必要な箇所に最適な部品を選択するのも重要な点です。