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リコー電子デバイス株式会社

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アプリケーションノート: LDO レギュレータ (リニアレギュレータ)

突入電流制限回路とは

LDO レギュレータの動作開始時には、出力側のコンデンサに電荷がチャージされるまで制限電流のピーク電流と同等の突入電流が流れることがあります。
突入電流が大きい場合、LDO レギュレータの入力電圧である前段の電圧が大きく変動し、他に接続されている回路に影響を及ぼす可能性があります。
リコーは突入電流を抑制する2種類の回路を用意しており、それぞれに特長があります。

  制限方法 起動時間
突入電流制限回路 一定電流で制限する方法です。 COUTが小さい場合にはコンスタント・スロープ回路に比べて素早く起動することが可能です。
コンスタント・スロープ回路 一定時間で制限する方法で、いわゆるソフトスタート機能です。 起動時間はIC内部で固定されており、COUTの容量で起動時間は変わりません。

RP115 は突入電流制限回路とコンスタント・スロープ回路の両方を内蔵しており、COUTの容量に応じて切り替わります。詳細はデータシートをご参照ください。

突入電流制限回路

突入電流制限回路はLDO レギュレータの動作開始時に一定の時間だけ出力電流を一定以下に制限することで突入電流を抑え、入力電圧の変動を防止します。

突入電流制限回路(模式図)

突入電流の大きさは出力側のコンデンサの容量によって影響を受け、コンデンサ容量が大きいと突入電流の発生時間が長くなります。
そのため、出力コンデンサ容量が大きい場合には突入電流制限の十分な効果が得られないことがあります。

出力コンデンサ容量が大きい場合(模式図)

このような場合には突入電流制限時間調整機能を搭載した製品をご使用ください。
R1190 シリーズやRP132 シリーズはDELAY端子を設けており、その端子に接続するコンデンサ容量により突入電流制限時間を調整することができます。

突入電流制限時間調整機能(模式図)

突入電流制限回路内蔵

  • *1)外付けコンデンサにより突入電流制限時間の調整が可能です。
  • *2)出力電圧が立ち上がりきるまで出力電流を一定以下に制限し、突入電流を抑えます。

コンスタント・スロープ回路

RP110x25xB/D 突入電流特性例
コンスタント・スロープ回路はLDO レギュレータの動作開始時に出力電圧を緩やかに立ち上げる、いわゆるソフトスタート回路です。
立ち上げスロープ作成用のコンデンサが内蔵されているため外付け部品は不要ですが、立ち上げ時間、および、傾斜は内部で固定されています。

また、出力コンデンサの容量がある一定以上大きくなった場合、出力コンデンサへのチャージ電流が出力電流制限回路により制限されるため、立ち上げ時間はより長く、傾斜はより緩やかになります。

右図のRP110x25xB/Dの特性例では4.7µF以下ではコンスタント・スロープ回路の立上げ傾斜となり、それを超えた10µFでは出力電流制限回路に依存した立上げとなります。
この境界点は出力電圧値と反比例しており、出力電圧が高いほど小さい容量で出力電流制限回路に依存しやすくなります。
また、境界点は製品シリーズにより異なります。

コンスタント・スロープ回路内蔵

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