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노트 / 전자회로

하드웨어전자회로9 / 12

선형 레귤레이터: 간단하지만 열이 난다

LDO는 입력과 출력의 차이만큼을 열로 버립니다. 드롭아웃 전압, 발열 계산, 커패시터 조건을 정리했습니다.

GROUND EMBEDDED · 정리 노트전자회로 09선형 레귤레이터01발열 계산02드롭아웃 전압03그래도 쓰는이유

선형 레귤레이터는 입력과 출력 사이에 가변 저항처럼 동작하는 트랜지스터를 두고, 출력이 일정하도록 그 저항을 계속 조절합니다.

발열 계산

입력 12 V레귤레이터7 V × 0.5 A = 3.5 W 열출력 5 V · 0.5 A
선형 레귤레이터는 남는 전압을 열로 버립니다. 12 V에서 5 V로 0.5 A면 3.5 W입니다.

P = (Vin - Vout) × Iout

12V → 3.3V, 200mA: (12 - 3.3) × 0.2 = 1.74W. SOT-223 패키지(열저항 약 60℃/W)라면 100℃ 넘게 오릅니다. 이 경우 스위칭 컨버터로 먼저 5V를 만든 뒤 LDO로 3.3V를 만드는 것이 일반적입니다.

효율은 Vout / Vin이라 12V → 3.3V는 약 27%입니다.

드롭아웃 전압

출력을 유지할 수 있는 최소한의 입력-출력 차이입니다. 배터리 3.7V에서 3.3V를 만들려면 드롭아웃이 0.4V보다 작은 LDO가 필요합니다. 배터리가 3.5V로 떨어지면 출력도 따라 떨어집니다.

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그래도 쓰는 이유

  • 출력에 스위칭 노이즈가 없어서 ADC 기준, 아날로그 센서, RF 회로 전원에 좋습니다.
  • 부품이 적고 설계가 쉽습니다.

체크할 것

데이터시트가 요구하는 출력 커패시터의 용량과 ESR 범위를 지킵니다. 조건이 안 맞으면 LDO가 발진합니다. 입력 쪽에도 1µF 이상을 가까이 둡니다.

영상으로 이어 보기회로와 하드웨어 시리즈 8편전자제품 속 회로 소자는 어떻게 동작할까? · 저항 · 커패시터 · 인덕터 완벽 정리PROJECT COURSE회로도부터 PCB 발주까지 직접 해 보고 싶다면밸런싱 로봇 하나를 요구사항, 회로와 PCB, 펌웨어, 앱까지 실무 순서대로 만드는 강의입니다. 10파트 165강.강의 살펴보기 →FREE PDF무료 전자책 3권 받기이 주제를 한 권으로 이어서 읽고 싶다면. BLDC 모터 제어, 직렬통신, 센서를 책 분량으로 묶었습니다. 이메일만 남기면 바로 받습니다.무료로 받기 →