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| 電子工作・電子回路のBasic |
| その３：３端子レギュレータ |
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| １．７８０５ ３端子レギュレータは、負荷の電圧及び電流が変動したとしても、その供給電圧を安定させる必要がある場合に用いるCMOS-IC ＴＯ−２２０モールドパッケージ 出力は５Ｖ±0.25、１Ａ(MAX) 入力電圧は７Ｖ程度とする（高過ぎると発熱することもある） 端子は左から、ＩＮ／ＧＮＤ／ＯＵＴ なお、取り出せる最大出力電流違いの設定は、記号により表される ７８Ｍ０５ ： ５００ｍＡ ７８Ｎ０５ ： ３００ｍＡ |
２．７８Ｌ０５ TOSHIBA製 TA78L005AP 入力電圧 ３５Ｖ、出力は１５０ｍＡ(MAX) 端子は左から、ＯＵＴ／ＧＮＤ／ＩＮ 型番（７８０５）後半の２桁（０５）で出力電圧（５Ｖ）を示す 長さは約８mmのＴＯ−９２ＭＯＤパッケージ 無負荷時5.03Vであったが、約80mAの負荷をかけたところ4.86Vにドロップするなど安定度はイマイチなので、AD変換のレファレンスに利用する場合は不向き データシート |
３．Ｓ８１３５０ＨＧ 廃盤となったＳ８１３であるが、７８Ｌ０５相当品のＴＯ−９２パッケージ 出力は１００ｍＡ(MAX) 数十mAを出力するPICチップに供給する電源であればこれでもＯＫ 端子は左から、ＯＵＴ／ＧＮＤ／ＩＮ 入力電圧 ： １５Ｖ(max) 入出力電圧差 ： ０．１２Ｖ |
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| ４．基本回路 最低要求事項として、発振防止用のセラミックコンデンサー（セラコン）を備えること（必須） セラコンはレスポンスがよいので、電解コンデンサを入れることとは意味が異なる その容量はレギュレータによって異なるが、概ね０．１〜０．４７μＦ 負荷の要求電流が小さい、あるいは変動しなければこれでＯＫ 出力５Ｖだと入力電圧は＋２Ｖの７Ｖ程度とするが、レギュレータによっては入力電圧ＭＡＸ３０Ｖってのもある また、低ドロップタイプもあるので使用環境により選択する |
５．前後に電解コンデンサーを追加 安定性を増すため、電解コンデンサーを追加してやる 入力側Ｃの容量決定は、ＩＮ側前段の回路に左右される 出力側Ｃは負荷が急激に増減する場合の追随性を確保するためである 電流の変化が少なく一定の状態に近いのであれば電解コンデンサを省略することも可能である ここはレギュレータや要求電流に左右されるが、小さな電子回路であれば概ね１０〜１００μＦ（４７μ以上を選択すればまずだいじょうぶ） 例えば、ＰＩＣに大きな負荷を接続した場合、出力側のコンデンサが小さいとリセットがかかることがある |
６．保護ダイオードを追加 出力オフ時のレギュレータ保護のため、ダイオードを追加する場合がある 出力側に設置したコンデンサの容量が大きいなど、入力側より出力側の電圧が高くなることがあれば、レギュレータが破損する恐れがあることから、このダイオードを取り付ける また、入力側の電圧が必要以上に高い場合には、レギュレータの発熱を避けるため、入力抵抗Ｒ（Ｗ数の大きなもの）を挿入して制限する（１例として５０Ω１Ｗ程度等） これはレギュレータに要求される電流を加味して計算して決定する必要がある |
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| ７．電源部 上記の基本回路に対し、出力側のみに電解コンデンサを取り付けた例 （Ｓ８１３５０ＨＧ利用） |
８．負電源の生成 オペアンプなど負の電源が必要な場合、単電源の＋５Ｖから負電圧を供給してやる方法例 これには、チャージポンプICを利用する チャージポンプとは、コンデンサの電荷をスイッチングし負電圧を生成させているものである このLTC1044は「スイッチト・キャパシタ・ボルテージ・コンバータ」と呼ばれている 最大入力電圧は９Ｖである |
９．負電圧のレギュレータ マイナス電圧から安定した−５Ｖを生成するためには、レギュレータ７９０５を使用する グランド側の方が高電位となることから、電解コンデンサの極性は正電圧の場合とは逆向きとなることに注意 なお、リード線の配置は７８０５とは異なり、左からGND-IN-OUTとなる |
| １０．その他 入力電圧にも注意しなければなりません。 それは、一般的に５Ｖのレギュレータであれば、入力電圧は＋２Ｖの７Ｖ以上でなければ定圧５Ｖを安定して出力することができないからです。（差電圧が小さい性能のレギュレータもある） また、上限もあり、C-MOSタイプだと最大入力電圧が１２Ｖというものもあるので注意が必要です。 このことを気にせず組んで、最初は正常に作動していたのだけれど、何時からか作動しなくなった…なんて時は、まず最初にレギュレータがきちんと働いているかテスタで出力電圧が適正か確認してみましょう。作動不良を点検し、これまで２回程レギュレータを交換したことがあります。 一方、中には上限が高いレギュレータもあります。例えば、L78L05ACZであれぱ最大入力電圧は30Vなので、自動車で発生する最大電圧（１４．５Ｖ前後）より遙かに高いことから制限抵抗の挿入等対策は必要ありません。 L78L05ACZはこのようなメリットがあり、しかも１個２０円と安く、お気に入りのひとつです。 なお、この入力電圧と出力電圧との差のエネルギーは、その殆どが熱として放出されます。発熱量は負荷電流に依存することとなります。 【まとめ】 ・レギュレータの前後（ＩＮ／ＯＵＴ）には必ずセラミックコンデンサを入れること（発振防止） ・リード線３本の極性を間違えて組まないこと ・入力電圧の設定に注意すること (*^_^*)v  |
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