電圧レギュレータは、入力電圧を出力で異なるレベルに変更でき、さまざまな負荷条件でも一定の出力電圧を維持できる、シンプルで費用効果の高いデバイスです。携帯電話の充電器からエアコン、複雑な電気機械装置まで、ほとんどすべての電子機器は、電圧レギュレーターを使用して、機器のさまざまなコンポーネントにさまざまなDC電圧を供給します。それとは別に、すべての電源回路は電圧レギュレータチップを使用しています。
たとえば、スマートフォンでは、電圧レギュレーターを使用して、バッテリーよりも高いまたは低い電圧を必要とするコンポーネント（バックライトLED、マイク、シムカードなど）のバッテリー電圧をステップアップまたはステップダウンします。間違った電圧レギュレータを選択すると、信頼性が低下し、消費電力が高くなり、コンポーネントが揚げられることさえあります。
したがって、この記事では、プロジェクトの電圧レギュレーターを選択する際に留意すべきいくつかの重要なパラメーターについて説明します。
電圧レギュレータの選択に関する重要な要素
1.入力電圧と出力電圧
電圧レギュレータを選択するための最初のステップは、使用する入力電圧と出力電圧について知ることです。リニア電圧レギュレータには、定格出力電圧よりも高い入力電圧が必要です。入力電圧が目的の出力電圧よりも低い場合、電圧が不十分な状態になり、レギュレータがドロップアウトして、安定化されていない出力を提供します。
たとえば、2Vのドロップアウト電圧を持つ5Vの電圧レギュレータを使用している場合、入力電圧は、安定化された出力の7Vと少なくとも等しくなければなりません。入力電圧が7V未満の場合、出力電圧は安定化されません。
さまざまな入力および出力電圧範囲用にさまざまなタイプの電圧レギュレータがあります。たとえば、Arduino Unoには5Vの電圧レギュレーターが必要で、ESP8266には3.3Vの電圧レギュレーターが必要です。さまざまな出力アプリケーションに使用できる可変電圧レギュレータを使用することもできます。
2.ドロップアウト電圧
ドロップアウト電圧は、電圧レギュレータの入力電圧と出力電圧の差です。たとえば、最小。7805の入力電圧は7V、出力電圧は5Vであるため、ドロップアウト電圧は2Vになります。入力電圧が下がると、出力電圧（5V）+ドロップアウト電圧（2V）によって出力が調整されず、デバイスが損傷する可能性があります。したがって、電圧レギュレータを選択する前に、ドロップアウト電圧を確認してください。
ドロップアウト電圧は電圧レギュレータによって異なります。たとえば、ドロップアウト電圧が異なる5Vレギュレータの範囲を見つけることができます。リニアレギュレータは、非常に低い入力ドロップアウト電圧で動作する場合、非常に効率的です。したがって、電源としてバッテリーを使用している場合は、効率を高めるためにLDOレギュレーターを使用できます。
3.電力損失
リニア電圧レギュレータは、スイッチング電圧レギュレータよりも多くの電力を消費します。過度の電力損失は、バッテリーの消耗、過熱、または製品の損傷を引き起こす可能性があります。したがって、リニア電圧レギュレータを使用している場合は、最初に消費電力を計算します。リニアレギュレータの場合、消費電力は次のように計算できます。
電力=（入力電圧–出力電圧）x電流
電力損失の問題を回避するために、リニア電圧レギュレータの代わりにスイッチング電圧レギュレータを使用できます。
4.効率
効率は、入力電圧に対する出力電圧の比率に比例する入力電力に対する出力電力の比率です。したがって、電圧レギュレータの効率は、ドロップアウト電圧が高いほど効率が低くなるため、ドロップアウト電圧と静止電流によって直接制限されます。
効率を高めるには、ドロップアウト電圧と静止電流を最小限に抑え、入力と出力の電圧差を最小限に抑える必要があります。
5.電圧精度
電圧レギュレータの全体的な精度は、ラインレギュレーション、負荷レギュレーション、基準電圧ドリフト、エラーアンプの電圧ドリフト、および温度係数に依存します。一般的なリニアレギュレータには通常、安定化出力が公称値の5％以内になることを保証する出力電圧仕様があります。したがって、電圧レギュレータを使用してデジタルICに電力を供給している場合、5％の許容誤差は大きな問題ではありません。
6.負荷調整
負荷レギュレーションは、さまざまな負荷条件の下で指定された出力電圧を維持する回路の能力として定義されます。負荷調整は次のように表されます。
負荷調整= ∆Vout / ∆I out
7.ラインレギュレーション
ラインレギュレーションは、変化する入力電圧で指定された出力電圧を維持する回路の能力として定義されます。ラインレギュレーションは次のように表されます。
負荷レギュレーション= ∆V out / ∆V in
したがって、あらゆるアプリケーションに適切な電圧レギュレータを選択するには、上記のすべての要素を考慮に入れる必要があります。