適切なスイッチング電圧レギュレータで効率性を向上(DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)

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No. 2002 2025. 4. 22

◇	適切なスイッチング電圧レギュレータで効率性を向上 (DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)
◇	マルツの技術情報 Raspberry PiのカスタムHATの製作　【LP02：センシング回路編】

適切なスイッチング電圧レギュレータで効率性を向上
(DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)

　「アプリケーションラボ」は、DigiKey社のご協力をいただいて、DigiKey社が公開している新製品や技術情報を日本語でご紹介するWebページです。基礎技術から最新技術まで有益な情報を公開していますので、是非ご活用ください。

　今回は、小型化と高効率化が求められている現在の電子機器には不可欠となっているスイッチングレギュレータICについて解説した記事をご紹介します。

■適切なスイッチング電圧レギュレータで効率性を向上

　現在の電子機器の電源の多くはスイッチングレギュレータですが、電子機器の小型化が進んでいるため、電源ICを製造する半導体メーカーも小型で高効率のスイッチングレギュレータを開発しています。　降圧しかできないリニアレギュレータに対し、スイッチングレギュレータは降圧、昇圧、極性反転などを行うことができます。

　【アプリケーションラボ】では、リニアレギュレータとスイッチングレギュレータの違いやスイッチングレギュレータの種類などについて解説した後、ROHM Semiconductor社が提供する降圧スイッチングレギュレータであるBD9xシリーズを紹介しています。

BD9xシリーズのラインナップ

　BD9xシリーズは、2.7V～76Vという広い入力電圧範囲に対応し、出力電流も1Aから10Aまでの製品が用意されており、用途に応じて選択することができます。制御方式は、電流モード制御と固定オンタイム制御を選択することができます。また、TSOT23パッケージを採用したデバイスは、従来品に比べて約72%も小型化されています。

　電流モード制御方式はインダクタ電流を直接検出して制御するため、電圧モード制御方式よりも高速な応答が可能です。さらに、帰還ループの安定性が高く、負荷変動に対する耐性が向上します。

　固定オンタイム制御方式は、スイッチング素子のオン時間を一定に保ちながら出力電圧を安定化するもので、エラーアンプを使用せずにコンパレータで直接出力電圧を制御します。電流モード制御方式は負荷変動が激しいアプリケーションに適しており、固定オンタイム制御方式は高速応答が求められる用途に適しています。

　ここで解説されているデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。


▽同期整流降圧DC/DCコンバータ(2A)【BD9A201FP4-LBZTL】　BD9A201FP4-LBZTLは、電流モード制御方式を採用した高効率な降圧型DC/DCコンバータICで、産業機器やポータブルデバイス向けに設計されています。本デバイスは低ON抵抗のパワーMOSFETを内蔵しています。また、出力電圧が設定された値に達したことを通知するパワーグッド機能を備えており、システムのシーケンス制御などをサポートできます。
	・単価：￥379(税込) ・入力電圧範囲：2.7V～5.5V ・出力電圧範囲：0.8V～3.85V(外部抵抗で調整可能) ・最大出力電流：2A ・動作周波数：1MHz ・保護機能：過電圧保護、過電流保護、短絡保護、温度保護など・8ピン TSOT23-8Lパッケージ(2.8×2.9×0.95mm)

▽同期整流降圧DC/DCコンバータ(1A)【BD9E105FP4-ZTL】　BD9A201FP4-LBZTLは、低ON抵抗のパワーMOSFETを内蔵した降圧型DC/DCコンバータです。軽負荷モード制御が可能で軽負荷での効率が改善されるため、待機電力を抑えたい機器に適しています。位相補償を内蔵した電流モード制御方式を採用しています。
	・単価：￥362(税込) ・入力電圧範囲：4.5V～28V ・出力電圧範囲：0.7V～22.4V(可変) ・最大出力電流：1A ・動作周波数：500kHz ・保護機能：過電圧保護、過電流保護、短絡保護、温度保護など・6ピン TSOT23-6Lパッケージ(2.8×2.9×0.95mm)

▽同期整流降圧DC/DCコンバータ(3A)【BD9D321EFJ-E2】　BD9D321EFJ-E2は、固定オンタイム制御方式を採用して高速な過渡応答性能を持つ同期整流型降圧DC/DCコンバータICです。軽負荷時の効率を最大化するように設計されており、DSPやFPGA、マイクロプロセッサなど軽負荷時に待機時電力を抑えたい機器に最適です。低ON抵抗のパワーMOSFETを内蔵し、外付けによる位相補償回路も不要です。
	・単価：￥165(税込) ・入力電圧範囲：4.5V～18V ・出力電圧範囲：0.765V～7V(可変) ・最大出力電流：3A ・動作周波数：700kHz ・保護機能：過電流保護、短絡保護、過熱遮断保護、低電圧誤動作防止・8ピン HTSOP-J8パッケージ(4.9×6.0×1.0mm、裏面放熱設計)

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