78xx

78xx ( L78xx、LM78xx、MC78xxなどと呼ばれることもあります) は、自己完結型の固定リニア電圧レギュレータ集積回路のファミリです。78xx ファミリは、使いやすさと低コストのため、安定化電源を必要とする電子回路でよく使用されます。

命名法と包装

78xx ファミリーの IC では、xx は出力電圧を示す 2 桁の数字に置き換えられます(たとえば、7805 は 5 ボルト出力ですが、7812 は 12 ボルトを出力します)。78xx ラインは正電圧レギュレータです。共通のグランドに対して正の電圧を生成します。79xx デバイスの関連ラインがあり、これは相補的な負電圧レギュレータです。78xx と79xx IC を組み合わせて使用すると、同じ回路で正と負の電源電圧を供給できます。^[1]

78xx IC には 3 つの端子があり、 TO-220フォームファクタでよく使用されますが、TO-92、TO-3「スルーホール」、およびSOT-23表面実装パッケージでも使用できます。これらのデバイスは、モデルに応じて、意図された出力電圧より約 2.5 ボルト高い入力電圧から最大 35 ～ 40 ボルトまでの任意の入力電圧をサポートし、通常 1 アンペアまたは 1.5アンペアの電流を供給します(ただし、より小さいパッケージまたはより大きいパッケージでは、電流定格が低くなるか高くなります)。^[2]

ヒートシンクに取り付けられたTO-3パッケージのuA78P05
TO-39 パッケージの MC78M12CG
ヒートシンクに取り付けられたTO-220パッケージのMC7805CT
電気的に絶縁されたTO-220スルーホールパッケージのTS7805
TO-252（DPAK）表面実装パッケージの78M05
STMicroelectronics 78L05A は、 SO-8表面実装パッケージに収められており、ウェーブはんだ付け用に左側に大きなはんだパッドが付いています。

家族

78xx

78xx IC には、7805 (5 V)、7806 (6 V)、7808 (8 V)、7809 (9 V)、7810 (10 V)、7812 (12 V)、7815 (15 V)、7818 (18 V)、および 7824 (24 V) バージョンを含む一般的な構成があります。7805 は、その安定化された 5 ボルト電源がほとんどのTTLコンポーネントに便利な電源を提供するため、最も一般的です。

あまり一般的ではないのは、ナショナルセミコンダクターの LM78Mxx シリーズ (500 mA) や LM78Lxx シリーズ (100 mA) などの低電力バージョンです。一部のデバイスは、LM78L62 (6.2 ボルト)、LM78L82 (8.2 ボルト)、STMicroelectronics L78L33ACZ (3.3 ボルト) など、通常とは若干異なる電圧を提供します。

7805は、 +5 V _SB（+5 Vスタンバイ）出力用の一部のATX電源設計で使用されています。 ^[3]

79xx

79xx デバイスは「部品番号」と「電圧出力」のスキームが似ていますが、出力は負の電圧です。たとえば、7905 は -5 V、7912 は -12 V です。

7905や7912は多くの古いATX電源設計で人気があり、^[4]^[5]、一部の新しいATX電源には7912が搭載されている場合があります。^[6]

無関係なデバイス

Fairchild の LM78S40 は 78xx ファミリーの一部ではなく、同じ設計を使用していません。これはスイッチングレギュレータ設計のコンポーネントであり、他の 78xx デバイスのようなリニアレギュレータではありません。Datel の 7803SR は完全なスイッチング電源モジュール (78xx チップのドロップイン交換品として設計) であり、78xx IC のようなリニアレギュレータではありません。

利点

通常は外付けコンデンサが必要ですが、78xxシリーズICでは出力電圧を設定するために追加の部品は必要ありません。^[7] 78xxの設計は、スイッチング電源の設計に比べてシンプルです。^[8]
78xxシリーズICには、過大な電流を流す回路に対する保護機能が組み込まれています。過熱や短絡に対する保護機能を備えているため、ほとんどのアプリケーションで堅牢です。^[9]

デメリット

入力電圧は、常に出力電圧よりも最低でも（通常は2.5ボルト）高くなければなりません。このため、これらのデバイスは、特定の種類の電源から一部のデバイスに電力を供給するのに適さない場合があります（たとえば、6ボルトのバッテリーを使用して5ボルトを必要とする回路に電力を供給することは、7805を使用しては機能しません）。^[10] 入力電圧が出力電圧に近い場合は、代わりにピン互換の低ドロップアウトレギュレータ（LDO）を使用できます。
これらはリニアレギュレータ設計に基づいているため、必要な入力電流は常に出力電流と同じです。入力電圧は常に出力電圧よりも高くなければならないため、78xx に入力される合計電力 (電圧 × 電流) は、提供される出力電力よりも大きくなります。この差は熱として消費されます。つまり、一部のアプリケーションでは適切なヒートシンクを用意する必要があり、また、入力電力の (多くの場合かなりの) 部分が処理中に無駄になり、他のタイプの電源よりも効率が低くなります。入力電圧が調整出力電圧よりも大幅に高い場合 (たとえば、24 ボルト電源を使用して 7805 に電力を供給する場合)、この非効率性は重大な問題になる可能性があります。^[11] 降圧コンバータは、より効率的でヒートシンクを必要としないため、78xx レギュレータよりも好まれる場合がありますが、より高価になる可能性があります。

参照

DC から DC へのコンバーター– ある DC 電圧レベルを別のレベルに変換するデバイスのクラス。リニアレギュレーター (および 78xx デバイス) は、DC から DC へのコンバーターの一種です。
線形集積回路の一覧
LMシリーズ集積回路一覧
LM317 – 出力電圧を設定可能な同様のリニアレギュレータチップ。

参考文献

^ Muhammad Rashid (2011年1月13日). パワーエレクトロニクスハンドブック. Elsevier. pp. 609–. ISBN 978-0-12-382037-2。
^バルチ、マーク（ 2003年6月20日）。『Complete Digital Design: A Comprehensive Guide to Digital Electronics and Computer System Architecture』。McGraw Hill Professional。ISBN 978-0-07-140927-8。
^ 「Maxpower PX-300W、300ワットATX電源装置の回路図」。
^ FSP145-60SP、145 ワット ATX 電源装置の回路図。
^ Delta Electronics DPS-260-2A、260 ワット ATX 電源装置の回路図。
^ 「高効率 305 ワット ATX リファレンスデザインドキュメントパッケージ」(PDF) . ONSemi.com . ON Semiconductor.
^ 電子回路解析。ピアソン教育インド。2012年。pp.14– 。ISBN 978-81-317-5428-3。
^ オクサー、ジョナサン;ヒュー・ブレミングス（2009年12月28日）。実践的な Arduino: オープンソースハードウェアのためのクールなプロジェクト。アプレス。 224ページ–。ISBN 978-1-4302-2477-8。
^ ビスワナス、ポール（2014年6月30日）。産業用電子機器と制御。PHIラーニングプライベートリミテッド。pp.35– 。ISBN 978-81-203-4990-2。
^ ウォーレン・ゲイ（2014年9月17日）。Raspberry Piをマスターする。Apress。pp.24– 。ISBN 978-1-4842-0181-7。
^ Charles Platt (2012 年 10 月 19 日)。電子部品百科事典第 1 巻: 抵抗器、コンデンサ、インダクタ、スイッチ、エンコーダ、リレー、トランジスタ。「O'Reilly Media, Inc.」。pp. 163– 。ISBN 978-1-4493-3387-4。

さらに読む

アプリノート

電源設計の基礎; AN253; 1995; SGS-Thomson Microelectronics (現 ST)

外部リンク

7805 電圧レギュレータのリバースエンジニアリング、7805 の動作に関する詳細情報と参照リンク
7800 シリーズ電圧レギュレータ - 説明と回路。

データシート

汎用リニアデバイスデータブック (1989 年版)、ナショナルセミコンダクター (現 TI)
LM78xx / LM340 (正)、テキサスインスツルメンツ
L78xx (正)、STマイクロエレクトロニクス
LM79xx (負)、テキサスインスツルメンツ
L79xx (負)、STマイクロエレクトロニクス

[Rashid2011-1] Muhammad Rashid (2011年1月13日). パワーエレクトロニクスハンドブック. Elsevier. pp. 609–. ISBN 978-0-12-382037-2。

[Balch2003-2] ^バルチ、マーク（ 2003年6月20日）。『Complete Digital Design: A Comprehensive Guide to Digital Electronics and Computer System Architecture』。McGraw Hill Professional。ISBN 978-0-07-140927-8。

[3] 「Maxpower PX-300W、300ワットATX電源装置の回路図」。

[4] FSP145-60SP、145 ワット ATX 電源装置の回路図。

[5] Delta Electronics DPS-260-2A、260 ワット ATX 電源装置の回路図。

[6] 「高効率 305 ワット ATX リファレンスデザインドキュメントパッケージ」(PDF) . ONSemi.com . ON Semiconductor.

[7] 電子回路解析。ピアソン教育インド。2012年。pp.14– 。ISBN 978-81-317-5428-3。

[OxerBlemings2009-8] オクサー、ジョナサン;ヒュー・ブレミングス（2009年12月28日）。実践的な Arduino: オープンソースハードウェアのためのクールなプロジェクト。アプレス。 224ページ–。ISBN 978-1-4302-2477-8。

[PAUL2014-9] ビスワナス、ポール（2014年6月30日）。産業用電子機器と制御。PHIラーニングプライベートリミテッド。pp.35– 。ISBN 978-81-203-4990-2。

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[Platt2012-11] Charles Platt (2012 年 10 月 19 日)。電子部品百科事典第 1 巻: 抵抗器、コンデンサ、インダクタ、スイッチ、エンコーダ、リレー、トランジスタ。「O'Reilly Media, Inc.」。pp. 163– 。ISBN 978-1-4493-3387-4。