-. 차량에서 전력원은B+(배터리)와 제너레이터가 있습니다. 두 가지 모두 14V 내외로 전압을 차랑 내부에 수많은 제어기들에게 공급하는데 이 말인 즉, 입력전압은 14V 한 가지뿐이란 거죠. 그런데 제어기 내부의 각종 소자들을 모두 동작하는 전압이 다릅니다. 5V, 4.6V, 7V, 3.3V, 0.8V, 1.35V 등등 그럼 입력받은 14V를14V 각 소자들이 동작하는 전압으로 변경해서 여러 소자들에 나눠 줘야 되죠. 이때 사용되는 게 레귤레이터, DC/DC 컨버터,벅부스터, LDO, PMIC 등이 있습니다.
-. 이렇게 전압을 낮추는 걸 강압이라고 하고 전압을 높이는 건승압이라고 합니다.
2. 레귤레이터의 종류
1) 리니어레귤레이터(Linear Regulator)
-. 리니어레귤레이터는 열로 전력을 소비해서 전압을 낮추는 방식입니다. 때문에 승압은 불가능 하죠. 거기다 발생하는 발생하는 열 때문에 방열판을 부착하는 등 발열 관련된 부분을 신경 써야 하고,전력을 그냥 열로 날려버리는 거니 전력 효율도 낮죠. 하지만 스위칭레귤레이터와 비교해서 잡음 특성이 우수합니다. 그냥 받아다 날려버리는 거니까 노이즈가 생길 이유가 없는 거죠
2) 스위칭레귤레이터(Switching Regulator)
-. 이름에서 알 수 있듯 스위치 소자의 on/off를 반복해서 출력 전압을 바꾸는 소자입니다. 때문에 강압과 승압 모두 가능합니다. 하지만 스위치 on/off를 반복한다는 거는 스위칭노이즈가 발생한다는 거죠. 전력을 날려버리는 게 아니기 때문에 리니어레귤레이터 비해서 전력 효율이 좋습니다.
3. 전압강하
-. 일반적으로 레귤레이터의입력 전압은 출력 전압보다2V이상 높아야 합니다. 예를 들어서 입력 전압이 5V인 상황에서 MCU동작 전압인 3.3V로 강압하는 건 일반적인 레귤레이터로는 불가능하죠. 이럴 때 사용하는 게LDO(Low Drop-Out Regulator)죠.
1. LDO(Low Drop-Out Regulator)란?
-. 선형 저손실 레귤레이터. 일반적으로 입력 전압이 출력 전압보다0.5V정도 높습니다. 즉, LDO는 작은 전압을 받아 얼마 차이 나지 않는 더 작은 전압으로 뱉는 역할을 하는 거죠.따라서 LDO는 입력 전압과 출력 전압의 차이가 작아도 출력 전압이 안정화되기 때문에 전력효율이 좋은 전원을 실현할 수 있다.
참고) Dropout 전압 -. 리니어 레귤레이터의 내부에는 Vin에서 Vout 사이에 트랜지스터가 배치되어 있으며, 이 트랜지스터가 안정적으로 동작하기 위해 필요한 입출력 최저 전위차를 Dropout 전압이라고 합니다. 입출력 전위차가 Dropout 전압 이하인 경우, 트랜지스터는 안정적인 동작을 유지할 수 없어, 출력전압이 저하됩니다.
