リニアレギュレータの出力電流をブーストするエミッタフォロワ
要約
このデザインノートは、低ドロップアウトのレギュレータ(LDO)にエミッタフォロワ出力段を追加することで、レギュレータの低自己消費電流(IQ)を増加せずに、どのように利用可能な出力電流を増やせるかについて説明します。この設計ではリニアレギュレータのMAX1616が使われています。
同様の記事が｢Electronic Design｣の2000年6月26日号に掲載されました。
追加情報：
自動車の電子機器は、システム情報保存またはユーザ入力(例えばカーステレオの設定)のために、多くの場合メモリを必要とします。フラッシュメモリならこれが可能ですが、コスト高になります。DRAMメモリは安価ですが、常時オンの電源を必要とします。LM78L05等の標準的なリニアレギュレータは5V DRAMに必要な5V電源電圧を生成することができますが、消費電流が大きく(5mA)、時間が経つと何もしないうちにバッテリを放電させる恐れがあります。逆に、自己消費電流の小さなリニアレギュレータは、アクティブな読取りまたは書込み動作中にDRAMに電源を供給するための負荷電流能力が不十分かもしれません。この問題に対する答は、低電流、高電圧、低ドロップアウト(LDO)レギュレータにエミッタフォロワ出力段を追加することです(図1)。図に示すように、LDO出力と負荷の間にトランジスタを付加すると、レギュレータの低(15µA)自己消費電流を維持したまま利用可能な出力電流を増加させることができます。
このアプリケーション(12Vバッテリをレギュレーションにより5Vまで下げる)の場合は問題にはなりませんが、回路のドロップアウト電圧(最小許容VIN - VOUT)は、レギュレータICのドロップアウト電圧(最大350mV)にトランジスタのベース・エミッタ間ドロップ約0.7Vを加えたものになります。IC1のパス素子はPNPトランジスタであるため、低ドロップアウト電圧では飽和して、その状態での自己消費電流が増加します。ですから、低自己消費電流を維持するには、レギュレータのヘッドルームを1Vよりずっと高くして下さい。
図1. 外部エミッタフォロワを使用することにより、このLDOレギュレータの低自己消費電流特性を維持しつつ出力電流を増やすことができます。