개요: 스위칭 레귤레이터는 3.3V 입력으로 1.5V/3A 출력을 생성하는 LDO(low-dropout linear regulator)를 교체할 수 있다. 이들 스위칭 레귤레이터는 친환경 "그린" 설계를 통해 45% 효율의 LDO 설계에 비해 최대 87%의 효율을 제공한다. 기존의 LDO 설계에서는 보드 공간이 한정되어 있으며 스위칭 레귤레이터용으로 매우 좁은 경우가 대부분이다. MOSFET을 내장한 MAX8505 스위칭 레귤레이터는 16핀 QSOP 패키지로 제공되어 LDO 풋프린트에 적합하다. 날이 갈수록 효율의 중요성이 커지고 있는 추세다. 연료값이 상승하고 지구 온난화에 대한 우려가 깊어지는 이 때, 고효율의 "그린" 회로 설계로 저비용 동작을 제공하고 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 비용에 민감한 애플리케이션에서 3.3V 입력으로 1.5V/3A 출력을 하고자 할 때 LDO는 일반적인 선택사항이다. 그리고 LDO의 높은 소비전력 (5.4W) 때문에 TO220 또는 D2PAC 패키지를 선택하는 것이 일반적이다. 스위칭 레귤레이터는 에너지 소비를 감소시키기 위해 로우 엔드 설계 LDO를 교체해왔다. 그러나 기존의 LDO 설계에서 보드 공간은 한정되어 있으며 대부분의 경우에 있어 완벽한 스위칭 레귤레이터용으로 너무 작다. 예를 들어 2개의 1206 세라믹 커패시터를 갖춘 D2PAC LDO 레귤레이터는 18mm x 14mm의 공간을 차지한다. 이러한 소형 면적에서 스위칭 레귤레이터를 맞추는 것은 쉬운 작업이 아니며 외장형 MOSFET이 필요할 경우 특히 어렵다. MAX8505는 16핀 QSOP 패키지(5mm x 6.5mm)로 제공되는 하이 사이드 및 로우 사이드 MOSFET을 탑재한 고주파 PWM 스텝 다운 스위칭 레귤레이터이다. 1MHz 스위칭 주파수는 입력 및 출력 필터링을 위해 소형 인덕터 및 세라믹 커패시터를 사용할 수 있게 함으로써, 초소형의 풋프린트를 가능하게 해준다. 그림 1은 완벽한 MAX8505 회로이다. 이 회로는 5V 또는 3.3.V 입력을 수용하며 3A 출력에서 1.5V를 생성한다. 일반적인 최고 과도 전류는 5.6A이다. 주요 회로 부품은 16mm x 14mm 풋프린트에 실장되며 LDO보다 더 작은 풋프린트도 가능하다. 전체 소비전력이 0.67W에 불과한 이 소자는 LDO에 비해 약 5W의 전력을 절감시켜 준다. 표 1은 0.9V, 1.5V, 2.0V, 2.5V 출력을 위한 피드백 저항 값을 보여준다. 그림 1. MAX8505 내부 스위치 스텝 다운 레귤레이터 회로 표 1. 전압 출력에 따른 저항 값 VOUT R3 R2 0.9V 10kΩ 1.24kΩ 1.5V 10kΩ 8.66kΩ 2.0V 10kΩ 15kΩ 2.5V 10.5kΩ 22.1kΩ 그림 2는 MAX8505 PCB 레이아웃의 상단과 참고로 오른쪽에 위치한 D2PAC 패키지를 보여준다. PCB 상단에는 가장 크기가 큰 부품인 MAX8505, L1, C1, C2, C4가 있다. 추가로 소형 부품 (0603 패키지) 7개가 보드의 반대편에 놓여지나, 그 위치는 중요하지 않다. 그림 2. MAX8505 스위칭 레귤레이터와 D2PAC 소자의 비교 사진 표 2는 소비전력과 풋프린트 및 LM317, MAX8505, 외장 MOSFET을 가지고 있는 일반 컨트롤러의 총 외부 부품 수를 비교한 것이다. MAX8505는 가장 작은 보드 공간을 차지하고 가장 높은 효율을 구현한다. 그림 3은 스텝 부하 과도 응답을 보여준다. 그림 4는 출력 리플 전압이 10mV 미만임을 보여준다. 표 3은 MAX8505의 자재 명세서를 나타낸다. 표 2. LM317 LDO, MAX8505와 외부 MOSFET을 가지고 있는 일반 컨트롤러 IC의 비교 Parameters LDO (LM317) MAX8505 Typical Controller IC Efficiency (%) 45.5 87 76 Power Dissipation (W) 5.4 0.67 1.42 Total Components 5 12 11* Area (mm x mm) 18 x 14, Single Side 16 x 14, Double Side – Conditions: 3.3V to 1.5V at 3A, design for adjustable output * 11 components are needed to achieve less than 10mV output ripple voltage. 그림 3. 스텝 부하 과도 응답: 0.5A ~ 2A에서 0.5A로 돌아옴 그림 4. Lx 스위칭 파형과 출력 리플 전압 표 3. MAX8505의 자재명세서 Designation QTY Description Part Number C1 1 Input capacitor, 1206 10µF/6.3V C2 1 Output capacitor, 1210 47µF/6.3V C3 1 Decoupling capacitor, 0603 0.1µF/6.3V C4 1 Snubber capacitor, 0603 3300pF/50V C5 1 Compensation capacitor, 0603 220pF/50V C6 1 Decoupling capacitor, 0603 0.22µF/6.3V R1 1 Compensation resistor, 0603 51.1kΩ, 1% R2 1 Voltage set resistor, 0603 See Table 1 R3 1 Voltage set resistor, 0603 See Table 1 L1 1 2.2µF/7A SMD inductor, 6.3mm x 6.2mm x 2.5mm Toko D1 1 Small signal diode 1N4148 or CMDSH-3 IC1 1 3A internal switch regulator MAX8505 관련 부품   APP 3560: Mar 03, 2006 MAX8505 Power-OK 기능이 내장된 3A, 1MHz, 1% 정밀, 스위치 내장 스텝 다운 레귤레이터 전체 데이터 시트 (PDF, 304kB) 무료 샘플 자동 업데이트 관심 분야의 애플리케이션 노트가 나올 때 자동으로 업데이트를 원하십니까? 그렇다면 EE-Mail™을 신청하십시오. We Want Your Feedback! 의견을 보내주세요! 위 내용이 도움이 되셨나요? 여러분의 의견을 기다립니다 — Maxim은 보내주신 정정이나 제안사항을 반영하고 있습니다. 이 페이지를 평가하고 의견을 보내주십시오.   다운로드, PDF 형식 (101kB)  AN3560, AN 3560, APP3560, Appnote3560, Appnote 3560