정전압 레귤레이터 (78xx, lm2575)

[『지환』(5)]

퍼오는걸 별로 않좋아 하는데 새로 적으려니 귀찮아서 퍼왔습니다. 죄송.

 

정전압 레귤레이터

우리가 일반적으로 디지털 회로에서 사용하는 전압은 5V이다. 하지만 건전지나 아답터등 전원으로 사용할 수 있는 것들은 5V의 것이 드물고 또한 정확히 5V로 나오지 않는다.

그래서 사용하는 것이 레귤레이터이다.

1. 시리즈 방식 (7805)

주로 사용하는 방식은 시리즈방식(78XX는 대표적인 시리즈방식)혹은 리니어 방식이라 불리우는 방식인데, 시리즈 방식은 입력과 출력전압의 차를 레귤레이터에서 흡수하는 방식입니다.

따라서, 전압차*출력전류 만큼의 열이 발생하므로 효율도 떨어지고 방열문제도 심각하게 됩니다. 전류*(입력전압-5)라는 열이 레귤레이터에서 소비됩니다. 시리즈방식레귤레이터에서는 피할 수 없는 열입니다.

열이 많이 발생할 경우, 입력전압을 낮추든지 방열판을 달아야 합니다.

전류를 재어보세요. 0.7암페어 이하라면 뜨거우면 방열판으로 온도를 낮추면 동작상 무리는 없을 것입니다.

열 받은 상태에서 손으로 잡고 3초정도 이를 악물고-_- 견딜 수 있다면 그대로 써도 괜찮습니다. 열에 너무 민감한 반응을 안 보여도 됩니다. 텔레비 안에 부품들(전원부) 뜨거워서 1초도 손을 못댑니다. 그래도 잘 돌아가고 있죠.

가격이 싸고(약 300원) 회로도 간단하여 가장 많이 사용하는 방식입니다.

STANDARD APPLOCATION에 나오는 Cin과 Co는 전압을 안정화시키기 위해서 사용하는 것인데...보통은 주위에 있는 전해콘덴서중 아무거나 사용하시면 됩니다. 회사에 따라선 없어도 된다고 하는 곳도 있더군요..그러니 너무 신경쓰지 마세요..

보통 이름은 78XX인데 78은 +전압용이라는 뜻이고 XX는 전압을 뜻합니다.

7805의 경우는 +5V용이라는 뜻이 되겠지요..일반적으로 7805, 7809, 7812를 많이 사용합니다. 또한 -전압용으로는 79XX가 있는데..사용법은 78XX와 같습니다.

2. 스위칭 방식 (2575)

시리즈 방식이 열이 많이 발생하고 효율이 좋지 않은 점을 개선한 것이 스위칭 방식인데, 이 원리는 바로 PWM제어 입니다. 펄스폭변조에 의한 제어방식으로 레귤레이터 드라이버(출력트랜지스터) 의 온/오프 비(시간비: 듀티)를 제어함으로써 평균전압을 제어하는 방법입니다.

따라서 열이 거의 발생하지 않고 쓸데없이 에너지를 소비하지 않습니다.

 스위칭 레귤레이터에서 중요한 역할을 하는 소자가 있는데 다이오드와 인덕터입니다. 인덕터에 에너지를 충전하고 오프기간에 역기전력을 다이오드로 회생시면서 평균화를 시키는 작용을 합니다.

 하지만, 단점으로 가격이 비싸고(2400원) 주변회로가 약간 복잡합니다. 또한 ON, OFF하는 과정에서 리플이나 노이즈가 발생하여 전원의 질이 떨어진다고 하나 실제적으로 사용해본 결과 큰 영향은 없었습니다.

 일반적으로 사용하는 2575의 경우는 1A용이며 2576은 3A용입니다. 구입시 주의할 점으로 LM2575T-5는 5V 고정형이며 LM2575T-12는 12V용, LM2575T-adj는 출력전압을 외부에서 저항으로 조정할 수 있도록 되어 있으니 용도에 맞게 구입하여야 합니다.

 

방식	대표적인 칩	장 점	단 점
시리즈 방식	7805	- 주위 회로가 간단하다. - 가격이 저렴하다.	- 열이 많이 발생하고 효율이 낮다
스위칭 방식	lm2575	- 열이 거의 발생하지 않고 효율이 높다	- 가격이 비싸다. - 주변 회로가 비교적 복잡하다. - 출력전압에 약간의 리플이 있다.

3. 기타 회로에서 전원을 얻는 방법

3.1. RS-232에서 +5V 얻기

RS-232 에 보면 신호중에 TX, RX, GND 외에 나머지 핀중에 RTS 신호가 있습니다.

이 핀을 S/W 셋팅에 의해서 항상 +12V 상태로 만들수 있고 여기에 TR 형 78L05 를 쓰면 됩니다.

출력은 걱정 마시길...

거의 50mA-100mA 까지 뽑아쓸수 있는것 같음..

근데.. 이것도 PC, 노트북등 드라이브되는 IC 따라 다른듯..

3.2.부(-)전압 얻기

부전압을 간단하게 만들어 주는 IC로 유명한 것이 있는데 7660 이라는 번호로 알려져 있습니다. 각 회사마다 앞에 붙는 이름이 틀리긴 한데 7660이라고 하면 다 통합니다.

1.5V ~ 10V 정도의 전원에서 그만한 부전압을 만들어 주는데 전류는 수mA정도이고 기껏해야 수십mA정도(전압강하 생김)입니다.

비슷한 기능을 하는 IC들도 여러종류 나온걸로 압니다.

7660은 전원전압 허용범위가 1.5 ~ 10V이므로 -12V를 얻는데는 적당하지가 않네요. 캐스케이드 연결을 해서 2배의 부전압을 얻을 수는 있습니다. +6V 에서 -12V를 얻을 수는 있지요.

그리고 다른 회사에서도 나와있는지는 모르겠지만 인터실(INTERSIL)에서는 ICL7662라는 번호로 7660과 거의 같고 전원을 4.5 ~ 20V를 사용할 수 있는 IC가 나와있군요. 하지만 데이터북을 보고 말씀드리는 거라서 시중에서 구할 수 있을지는 의문입니다.

그리고 MAXIM (MAX232로 유명한 회사)의 데이타북에서 몇 종류의 7660 비슷한 기능을 하는 IC를 본것 같은데요. 시장에 나가셔서 몇군데 문의 하시면 원하는 것을 구할 수도 있을 것 같습니다.

전류가 조금 더 필요하시면 DC-DC컨버터를 이용해 보심도 좋을 듯 합니다.

END...