Regulator

입력 전압을 정전압화하여 부하전류, 입력전압, 주변온도 등에 관계없이 일정한 출력을 만들어 주는 장치/IC 등을 통칭해서 말합니다. DC-DC 컨버터나 LDO도 레귤레터의 한종류라고 할수 있습니다. 레귤레이터는 크게 스위칭 방식과 리니어 방식의 레귤레이터로 나뉩니다.

Linear Regulator

직접적으로 전압을 떨어뜨리는 방식이며 LDO라고 하기도 합니다. 입력 전원보다 낮은 출력만 낼 수 있습니다.

변환 과정에서 열이 많이 발생하여 전력 효율이 낮습니다. 따라서 전류 요구량이 낮은 회로에 사용하고 높게 사용하려면 방열판이 필수적입니다.

Switching Regulator

스위치 소자의 ON/OFF 반복 행위(PWM)를 통해 원하는 출력을 만들어내는 소자입니다.
비교적 큰 전력을 흘릴 수 있고, 강압과 승압이 모두 가능하며 부전압을 생성할 수도 있습니다.
하지만 스위칭 과정에서 노이즈가 많이 발생하기 때문에 정밀한 제품에는 적합하지 않습니다.

LDO(Low DropOut)

LDO는 Low Dropout의 약자로, 낮은 입출력 전위차에서도 동작하는 리니어 레귤레이터입니다.
저손실 타입 리니어 레귤레이터 및 저포화 타입 리니어 레귤레이터라고도 합니다.
LDO의 입출력 전위차에 관한 수치적 정의는 없지만, 일반적으로 레귤레이터가 안정적으로 동작하는 최저한의 전위차가 1V 이하로 억제된 것을 뜻합니다.
예를 들어, 3.3V 전원을 필요로 하는 IC의 경우, 표준 타입에서는 5V에서 3.3V 전원을 생성할 수 없으므로, 입출력 전위차가 낮은 LDO가 필요합니다.
이와 같이, LDO는 표준 타입의 레귤레이터와 동일한 전압을 출력하는 경우에도, 입력전압을 낮게 설정할 수 있습니다.
낮은 전위차에서 동작함으로써 에너지 손실이 적어 발열 등을 억제하는 설계가 가능합니다.

DropOut이란?

리니어 레귤레이터의 내부에는 VIN에서 VO 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.

Voltage Reference란?

Programmable Voltage Regulator 라고 하기도 하는 IC 중 하나입니다. 일정한 DC 전원을 공급하는 역할을 합니다.
일반 Regulator는 전압원으로 사용하지만 Voltage Reference의 경우는 주로 ADC의 기준 전압이 필요할 때 사용합니다.
기준 전압으로 사용하기 때문에 일반 Regulator보다 오차범위가 작고 ADC reference voltage로 사용하기 위해 출력 전압이 2.048V, 1.024V 등으로 나오는 경우도 있습니다.
따라서 일반적인 Regulator보다 안정적이고 정확한 전압을 공급해 줄 필요가 있을 때 사용하는 Regulator입니다.