シャントレギュレータ回路部：周辺回路部品の選定

前回までは、使用する電源IC、BM1R00147Fの同期整流回路部の周辺部品について説明してきました。今回は、「シャントレギュレータ回路部の周辺部品」に関する説明になります。

少し同期整流回路部の話が続いたので、BM1R00147Fの構成ブロックを再度確認したい場合はこちらを参照してください。

シャントレギュレータ回路部の周辺部品

あまりインピーダンスを高くするとノイズに敏感になるなど不安定になる可能性があるので、動作の安定を考慮してI_FB=10µA程度になるようR_FB1とR_FB2の選定をします。VOUTは、内蔵シャントレギュレータの基準電圧VREF=0.8V（Typ）をともなって、次式で決まります。

この設計事例ではVOUTは5Vなので、R_FB1、R_FB2は以下の式から求めることができます。

VOUT=5VでI_FB=10µAにするため、R_FB1とR_FB2の合計を500kΩとし、分圧点（SH_IN）の電圧が0.8VになるようにR_FB1とR_FB2の比率を求めればよいことがわかります。

次に、C_FB1とC_FB2を決定します。C_FB1は位相補償用のコンデンサで、1000pF程度を選定します。C_FB2はSH_IN端子ノイズ除去用のコンデンサです。100～470pF程度が目安です。この設計事例では220pFとします。

フォトカプラPC1にバイアスを与える抵抗R_SH1によって、出力負荷応答を調整することが可能です。R_SH1を小さくすることで出力負荷応答が速くなり、出力電圧の負荷変動を抑えることができます。しかしながら、負荷応答の高速化と安定性はトレードオフの関係にあるので、十分な検証が必要です。この設計事例では510Ωとします。

抵抗R_SH2は、内蔵シャントレギュレータの回路電流を設定します。SH_IN=Low時、SH_OUT端子電流の最大値I_{SH_OUT_max}は75µAです。したがって、フォトカプラPC1のVf最小値Vf_minとR_SH2の関係は以下の式を満たす必要があります。

フォトカプラPC1のVf_min=1.1Vとした場合、次式からR_SH2は14.7kΩ以下と算出されます。

この設計事例では、マージンを考慮して12kΩを選択します。

シャントレギュレータ回路部の周辺部品の選定は以上となります。