(12)(13)(14)とリニアレギュレータを三連発で+5V、-5V、+3.3Vにレギュレーションしてみたですが、反省。リニアレギュレータは「とりあえず」動いてくれているのですが、ただつないだだけではイケないと痛感。今回は、後からデータシートとかアプリケーションノートを見て気づいた点をおさらい。まずいっすよ。
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保護回路
最近の「カッコイイ」リニアレギュレータの中には、外付けの保護回路の必要などさらさらないタイプもあるみたいです。アナログ素人としてはそういうデバイスにお願いするのが正解か。しかし、(12), (13), (14) で使わせていただいたデバイスはどれも定番、言い換えれば設計の古いデバイスが多いです。それでも最低限必要な重要な保護回路は搭載されており。しかし、ポカミス考えると「もっと保護を」
まずは以下のチップに搭載されている保護回路について
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- NJM7805
- NJM7905
- TA48033
どのチップにも共通して以下の保護回路は搭載されてました。
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- 過電流保護
- サーマルシャットダウン
過電流保護回路は、出力に過大な電流が流れたのを検知して電流を制限（当然電圧は下がる）する回路です。どのチップも一定以上の電流が流れないように制限する回路を搭載してました。ただし、7805と7905は、フの字特性というのかな、フォールドバック回路というのを搭載していて「さらに電流を絞る」ことができますが。48033は定電流制限だけ？知らんけど。
２番目のサーマルシャットダウンは、温度が過大になったときに電流を制限するもの。リニアレギュレータは、そもそも入力電圧の余分なところを熱として捨ててレギュレーションするものなので、入出力の電位差が大きかったり、周囲温度が高ければ電流は定格内でも熱的には辛くなると。その対処の回路ですな。これまた３チップとも搭載。
搭載されてない保護回路
以下は日清紡マイクロデバイス殿の
を読んで痛感しました。上記チップに搭載されてない保護回路のうち、載せた方が良いかな～と思うのが以下です。
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- 入出力電圧逆転保護
- 出力逆電圧保護
正電源の場合、入力電圧＞出力電圧の関係で使うわけですが、入力電圧をOFFったときなど、出力側に電圧が残っていて「逆流」する恐れがありと。すると最悪デバイスを壊しかねんぞよ、と。言われてみればそのとおり。それでSBD（ショットキーバリアダイオード）を挿入せよ、と。
また、正電源の場合、出力電圧＞GNDの関係で使うわけですが、短絡試験など「過激な」状況かでは GND＞出力電圧 のような状況が起こるかもしれんぞ、と。確かに。やっちまいそうです。それでSBDを挿入せよ、と。
結果、回路はこんな感じ。
どんなSBDが必要かは自分で考えろ、と。
コンデンサのESR
発振防止用に入力と出力にとりつけるコンデンサ、テキトーに容量大き目につけときゃいいだろ、くらいに考えてたのが大間違いでした。
古い設計のリニアレギュレータは高ESR（等価直列抵抗）のコンデンサでないとダメ
なものがあるみたいです。最近のリニアレギュレータはコンパクトな回路にするためにセラミック系の低ESR品対応になってるみたいですが、古いやつらは高ESR前提で位相調整してあるから、容量があってりゃいい、というもんでもないそうです。
コンデンサのESRについては、最初にみた7805が「良いもの」だったのです。7805のデータシートには低ESRコンデンサにも対応としっかり書かれているのです。ところが、後からやった7905や48033のデータシートを読み返してみるとそんなことは書かれとりませんがな（高ESR品にせよとも書かれてないですが。）データシートの測定回路図をよくよく見ると、7905は両側とも、48033は出力側のコンデンサが電解コンデンサとして描かれてます。そいつらは測定回路図に合わせておくのが身のためと思いました。トホホ。