電源管理
LDO(低ドロップアウト・リニアレギュレータ)
クリーンなレールのための静かでシンプルな低ノイズレギュレータ。
これは何ですか?
LDO は入出力間の余裕(ドロップアウト)が非常に小さいまま動作できるリニアレギュレータです。わずかに高い入力からクリーンな安定化出力を生成し、差分を熱として消費します。スイッチングコンバータとの比較:LDO は静か、シンプル、インダクタ不要 — ただし効率は劣る(効率 ≈ Vout/Vin)。
いつ必要ですか?
- センシティブなアナログブロック(RF、ADC、オーディオ)に給電する前のレールのクリーンアップ。
- 一つのスイッチングプリレギュレータから複数の低電流レールを生成。
- 入出力ギャップが小さいバッテリ給電設計(単セル Li-ion から 3.3 V)。
- 負荷が 100 mA 未満の場合、LDO のほうが降圧より良い — シンプルで小さく EMI なし。
正しい部品の選び方
- VIN 範囲
- 最小から最大入力までカバー。多くの LDO は 2.5-5.5 V、高耐圧品は 40-100 V まで。
- VOUT(固定または可変)
- 固定品は工場設定の出力(例:1.8 V、3.3 V)。可変品は外付け抵抗分圧 — 非標準電圧が必要なとき。
- IOUT(最大出力電流)
- 100 mA / 300 mA / 1 A / 3 A が一般的。消費電力 = (VIN − VOUT) × IOUT — パッケージ熱限界と照合してください。
- PSRR(電源リップル除去比)
- LDO が入力リップルを除去する能力。RF / ADC 用途ではノイズ周波数で >60 dB が望ましい。
- ノイズ(μV RMS)
- ADC リファレンスレールには重要。超低ノイズ LDO は 5-15 μV RMS の値を公表。
- Iq(静止電流)
- 常時電流。バッテリ設計では低いほどよい — Magnias には Iq <1 μA の品種があります。
Magnias の提供製品
Magnias の LDO ポートフォリオは 100 mA〜3 A 出力、0.6 V〜35 V 出力範囲、固定と可変の両方をカバー。特殊オプションは超低ノイズ(PSR9032 で 9.5 μV RMS)、超低 Iq(PR9030 で 500 nA)、高耐圧(PSR10005 で Vin 100 V)、AEC-Q100 車載グレードなど。
よくある質問
LDO と降圧コンバータのどちら?
Vin-Vout の差が小さく(効率 >70%)、静かな出力が欲しいなら LDO。Vin-Vout が大きい、または 500 mA 超が必要なら降圧 — 効率の優位性が非常に大きい。
「キャップレス」LDO とは?
一部の LDO は外付け出力コンデンサなしで安定。スペース制約のある設計に有用ですが、安定性マージンが薄い — データシートの ESR 曲線を慎重に確認。
LDO が負荷下でドロップアウトするのはなぜ?
(VIN − VOUT)が満載 IOUT でドロップアウト電圧を下回ると LDO は安定化を失います。ドロップアウトの低い品種を選ぶか VIN を上げる。
出力コンデンサはどう選ぶ?
データシートに従う — 多くの現代 LDO は 1-10 μF セラミックで安定。安定性のため推奨 ESR / 容量範囲内に。