Sensor 설계 HOT레귤레이터 질문입니다.

근원을 알면 전체 윤곽을 잡기 좋을 같아서 일단 생각나는데로 크게 개념 위주로 간단히 요약 드립니다. .. 설명이 좀 부족하거나 자연스럽지 않더라도 이해 해주시고...

레귤레이터를 전체적으로 큰 범주로 나눈다면 2가지로,

1. 리니어 레귤레이터 방식 : 노이즈가 포함된 입력 DC 전압을 짤라내어 일정한 출력전압으로  만드는 방식

2. 스위칭 레귤레이터 방식 (DC DC poaer) : 입력 DC를 스위칭하여 AC로 변환후 다시 원하는 출력 DC로 만드는 방식입니다. 

리니어 방식은,

  1) 대략,  출력 전류 = 입력 전류 이고, 입-출력 전압차 부분은 손실 이 됨.  (예, 12V/1A --> 9V/1A , 3watt 가 손실로 열로 방출)  

  2) 출력 전압의 노이즈 레벨을 원하는 수준으로 낮게하기위하여는 입력 전압을 깍아 내야 하는데, 이때 필요한 최소한의 입-출력 전압레벨 차이를 Droupout voltage 라 함. 

  3) Dropout voltage는 버리는 전원이므로, 전원 saving을 위하여 이 전압차를 낮아도 되도록 만든 레귤레이터들을 LDO (low dropout voltage regulator)라 함.

  4) 보통 리니어 방식 (예, 7805, 78xx, 79xx 등..)은 약 1.2~ 1.7V 정도의 Dropout Voltage가 필요한데, LDO들은 0.2~0.5V정도만 있어도 충분하도록 설계되어 있슴.  

  5) 회로가 간단하고 노이즈 특성을 좋게하기 유리함.  입-출력 전압차가 너무 크게 설계한다면 이 전압차는 idle 상태에서도 항상 열로 방출되므로  주의 요함.

  6) 손실분 (열방출 양)에 따라 방열 대책 고려하여야 함.

스위칭 레귤레이터는

  1) 스위칭 하는 방법이나 용도에 따른 여러가지의 용어와 이름이 존재함. ( buck, booster... flyback, ... PWM...)

  2) 대략, 입력 전력 = 출력 전력 ( + 변환 손실) 이므로 전력 효율이 좋고 손실 전력이 적으므로 열 방출 량이 적음.  입출력 전압차가 아주 크더라도 손실 전력이 작으므로 열 방출량 크지 않음.

  3) 인턱터에 전력을 축적-방출 하는 전력 스위칭을 하므로 설계시  EM radition, Noise, 등을 고려하여 부품 선정, 배치 및 패턴등에 주의 하여야 함.

  4) 민감한 아날로그나 센서등의 회로가 있다면 DCDC와는 1 point earth 으로 분리하는것이 바람직함.

  5) 대체적으로 높은 주파수 스위칭 회로들이 작은 용량의 외부 인덕터와 capacitor를 사용하게 되므로 전체 면적 소형화 유리함.

  6) 회로가 복잡하고 가격이 비쌈.

  스위칭 레귤에이터에 더 자세히 알고싶으면... http://www.national.com/assets/en/appnotes/f5.pdf

더 궁금하신 사항있으면 언제라도 알려 주시면... 아는 범위에서 성의껏 노력하지요.