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モバイル機器の電源を高精度で管理するには?

負荷の急変と外来ノイズに強いLDOレギュレーター
DFN5B

小型・薄型・軽量化に加え、高機能化が進むモバイル機器の電源管理に対するユーザーの要求はますます厳しくなっています。LDOレギュレーターは、精度の高い電源電圧が要求される場合に多く使用されています。LDOレギュレーターを選定する際には、データシートに記載の出力電圧精度だけでは判断できません。リップル圧縮度性能や負荷過渡応答などの特性を確認しておく必要があります。当社のTCR5BMシリーズ、TCR8BMシリーズは低ドロップアウト電圧を実現しつつ、精度の高い出力電圧を得るために回路構成を工夫しており、モバイル機器の安定した電源供給を実現します。

負荷過渡応答とリップル圧縮度

負荷過渡応答とリップル圧縮度

LDOレギュレーターの出力に接続される負荷電流は急しゅんに増減することがあります。この際、一時的に出力電圧も変動する場合があり、変動が大きいときには負荷となる機器の誤動作や停止といった悪影響が発生する可能性があります。負荷過渡応答は出力電流のステップ的な変化に対して出力電圧に現れる変動のピーク値で表され、小さいほど安定に電圧を供給できるということを示します。
また、電源ラインにはそれに接続された各種デバイスの動作によって、さまざまな周波数成分を持つ電圧のゆれが発生します。電源ICでは、入力電源ラインに重畳している電圧のゆれが問題になります。このゆれのことをリップル電圧と呼び、LDOレギュレーターは入力電圧に重畳されたリップル電圧の出力側への伝搬を抑える特徴があります。この特性をあらわしたものがリップル圧縮度です。
TCR5BM/8BMシリーズは負荷過渡応答とリップル圧縮度を改善しました。急激な電流変化に対する優れた応答性能を持ち、電圧変動を小さく抑えて安定な定電圧動作を行います。また、各周波数帯域のゲイン最適化などにより広い周波数領域で優れたリップル圧縮比を実現しています。
これらの特長により、TCR5BM/8BMは負荷電流の変動や入力のノイズが出力に与える影響を小さく抑えることができ、負荷側の電源として安定な出力電圧を供給します。

LDOレギュレーターの負荷過渡応答とリップル圧縮度についてもっと詳しく知りたい方は下記をご参照ください。

ドロップアウト電圧特性

ドロップアウト電圧特性

TCR5BM/8BMシリーズは、負荷過渡応答とリップル圧縮度のほか、ドロップアウト電圧も改善しています。
入力端子と別に設けたバイアス端子に入力よりも高い電圧を加えて、内蔵出力MOSFETのゲートを駆動することにより、入力電圧と出力電圧の差を小さくできるようにしています。
LDOレギュレーターは降圧型なので、通常は出力よりも入力電圧を高く設定します。ドロップアウト電圧は入力電圧の低下が出力電圧に影響しない限界値でもあるので、この点からも出力電圧が入力の変動を受けづらい構成であると言うことができます。
また、レギュレーター自体の消費電力は入出力電圧の差と出力電流を掛け合わせたものになりますので、入出力電圧の差を小さくすることで、発熱のもととなる消費電力を減らすことも可能です。スペースの確保やヒートシンク (放熱板) の装着といった発熱対策を軽減、あるいは省略することができ、搭載セットの小型化や軽量化にも貢献します。

TCR5BM/8BMシリーズのドロップアウト電圧と消費電力についてもっと詳しく知りたい方は下記をご参照ください。

品番

TCR5BMシリーズ

TCR8BMシリーズ

データシート

PDF

PDF

パッケージ名称、寸法 (mm) 、外形図

DFN5B
(1.2×1.2×0.38)

DFN5B
(1.2×1.2×0.38)

動作範囲

出力電圧 (V)

0.8 ~ 3.6

0.8 ~ 3.6

出力電流 (A)

0 ~ 0.5

0 ~ 0.8

電気的特性

バイアス電流

 (μA)

Max

@IOUT=0 mA,
VBIAS端子電流

36

36

Max

@IOUT=0 mA,
VIN端子電流

6

6

ドロップアウト電圧

 (mV)

Max

@IOUT=500 mA,
VOUT=1.1 V, TCR5BM

140

-

Max

@IOUT=800 mA,
VOUT=1.1 V, TCR8BM

-

245

リップル圧縮度

 (dB)

Typ.

@IOUT=10 mA, f=1 kHz,
VIN Ripple=200 mVp-p,
VOUT=0.8 V

98

98

負荷過渡応答

 (mV)

Typ.

@IOUT=1 mA →
最大出力電流, VOUT=1.0 V

-100

-100

Typ.

@IOUT=最大出力電流 →
1 mA, VOUT=1.0 V

100

100

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