【基準電圧IC(シャントレギュレータIC)とは？】使い方などを説明します！

基準電圧ICの内部回路は上図のようになっています。トランジスタとオペアンプで構成されており、オペアンプの反転入力端子(－)には高精度基準電圧源(バンドギャップリファレンスとも言われている)V REF が接続されています。この基準電圧V REF の値は2.495Vや1.235Vなど様々あります。中途半端な数字になっているのは、基準電圧V REF はIC内部のバンドギャップによって決まる値だからです。

基準電圧ICの動作原理

動作原理は以下のようになっています。 ①アノード(A)とリファレンス間(REF)間にV REF 以上の電圧が印可される。 ②非反転入力端子(+)の電圧が反転入力端子(-)の電圧より高くなる。 ③ベース電流が流れる。 ④カソード(K)からアノード(A)に電流が流れる。

基準電圧ICの使い方

基本回路①

直列抵抗R S と基準電圧ICのみで構成されたシャントレギュレータです。リファレンス端子(REF)とカソード端子(K)を接続することで、カソード(K)とアノード(A)間の電圧が基準電圧V REF となります。その結果、出力電圧VOUTは基準電圧V REF と等しくなります。

基本回路②

『基本回路①』と異なる点は、リファレンス端子に入力される電圧が出力電圧を抵抗R 1 とR 2 で分圧した電圧になっている点です。このように接続することで、出力電圧は

$$ V_= \fracV_+R_1I_$$ となり、V REF 以上の電圧を出力することができます。また、抵抗値を調整することで出力電圧を可変することができます。

スイッチング電源の２次側に使用した場合

スイッチング電源の定電圧制御に基準電圧ICが使用されます。スイッチング電源の２次側に使用する場合は上図のように使用します。ICには複数の回路が接続されていますが、今回は省略しています。２次側の出力電圧を一定にするためには、１次側のスイッチのオンデューティ比や周波数を変える必要があります。そのため、2次側で検出した出力電圧を1次側にフィードバックするために、フォトカプラを使用して伝えています。

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