３端子レギュレータについて

質問

３端子レギュレータについてなのですが、
これにつけるヒートシンクの大きさってどうやって決めれば良いのでしょうか？
入力に対する出力の電圧比や電流比で計算することは出来ないのでしょうか？
また３端子レギュレータには必ずパスコンが必要だということを聞いたのですが、その容量の決め方の計算方法も出来れば教えて下さい。

回答No.1

noname#67841 · ベストアンサー

こんにちは。
お問い合わせについてですが、
(1)ヒートシンクの決め方
まずは、三端子レギュレーターの電力損失を求めます。
求め方は、
(電力損失）＝｛（入力電圧）－（出力電圧）｝×(出力電流）
です。
その電力損失をもとに、三端子レギュレーターのジャンクジョン温度
とケース間の熱抵抗（℃/W）をカタログより取得します。
これによって、三端子レギュレーターのケース温度が許容限界が
わかります。そのケース温度から、周囲温度限界値を引いて、
電力損失で割ると、ヒートシンクの熱抵抗が求められます。
この熱抵抗によってヒートシンクの大きさを選ぶ基準となります。

(2)パスコンについて、
東芝様・ルネサス様他の各メーカーの技術資料によると、
発振防止用として１０μF以上の電解コンデンサ
を入力-GND間および出力-GND間に近傍設置を推奨しています。
また、追加として私は、１０ｎF程度のセラミックコンデンサを
電解コンデンサと並列に使用しています。
これは、周波数が大きいノイズを吸収するにはセラミックコンデンサが
有効であるためです。

お礼

回答ありがとうございます。

しかし、発振防止用のコンデンサというのは
電力損失、入力電圧、出力電圧によらず同じもので良いということなのでしょうか？

回答No.4

anachrockt

> ただ気になったのは、入力側につけるか出力側につけるかの違いは何なのでしょうか？
> どうやって判断すれば良いのでしょうか？
安価な部品ですから，両方につけといたらどうでしょう．
IC直近に付けられるんなら，100uF～1000uFを入出力に付ければ，負荷変動にも効きますし．

回路を読みたいんなら，この本を熟読することを勧めます．
現時点では，アナログ回路のリファレンス文献になってます．
http://www.amazon.co.jp/dp/4563067245
http://www.amazon.co.jp/dp/4563067253

回答No.3

nadan3

話がそれてしまうかもしれませんが、放熱器をつけるほどシビアな条件で使うのであれば、秋月のDC-DCコンバータをお勧めしますよ。
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%22M-01610%22&s=score&p=1&r=1&page=40
設置面積は大きく価格は高くなりますが、スイッチングで電圧変換するので効率が良くほとんど発熱しません。

それに比べて三端子レギュレータは変換元と変換先の電圧差と電流の積がそのまま熱となるので、わずかな電流でもあまりにも電圧差が大きいときは設計を見直す必要が在ります。また、電流が大きいときは並列につないで電流を分散させる手もありますよ（保護用のダイオードを入れる必要がありますが）。

参考URL：

http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%22M-01610%22&s=score&p=1&r=1&page=40

回答No.2

anachrockt

ヒートシンクの決め方は「熱設計」と言って，ここの第6章に載ってます．
http://www.necel.com/nesdis/image/G12702JJAV0UM00.pdf

7805のような78**シリーズでは，発振防止のパスコンは入力側に0.1uF以上，7905のような79**シリーズでは，パスコンは出力側に0.1uF以上が必要です（上記資料の11ページ）．
回路が読めないと理由はわからないと思いますが，出力段のトランジスタが78**シリーズはエミッタフォロワ（コレクタ接地），79**シリーズはエミッタ接地になっているからです．
この値は発振防止だけで，電源として重要な特性である負荷が変動したときの出力電圧の変動を防止するには，人によって違いますが，1A当たり100uF～1000uFを入出力に入れます．
入力側の容量が出力側の容量の倍以上ないときは，上記資料の11ページD1を入れておかないと壊れることがあります．

お礼

回答ありがとうございます。
ただ気になったのは、入力側につけるか出力側につけるかの違いは何なのでしょうか？
どうやって判断すれば良いのでしょうか？