선형 레귤레이터: 간단하지만 열이 난다
LDO는 입력과 출력의 차이만큼을 열로 버립니다. 드롭아웃 전압, 발열 계산, 커패시터 조건을 정리했습니다.
선형 레귤레이터는 입력과 출력 사이에 가변 저항처럼 동작하는 트랜지스터를 두고, 출력이 일정하도록 그 저항을 계속 조절합니다.
발열 계산
P = (Vin - Vout) × Iout
12V → 3.3V, 200mA: (12 - 3.3) × 0.2 = 1.74W. SOT-223 패키지(열저항 약 60℃/W)라면 100℃ 넘게 오릅니다. 이 경우 스위칭 컨버터로 먼저 5V를 만든 뒤 LDO로 3.3V를 만드는 것이 일반적입니다.
효율은 Vout / Vin이라 12V → 3.3V는 약 27%입니다.
드롭아웃 전압
출력을 유지할 수 있는 최소한의 입력-출력 차이입니다. 배터리 3.7V에서 3.3V를 만들려면 드롭아웃이 0.4V보다 작은 LDO가 필요합니다. 배터리가 3.5V로 떨어지면 출력도 따라 떨어집니다.
그래도 쓰는 이유
- 출력에 스위칭 노이즈가 없어서 ADC 기준, 아날로그 센서, RF 회로 전원에 좋습니다.
- 부품이 적고 설계가 쉽습니다.
체크할 것
데이터시트가 요구하는 출력 커패시터의 용량과 ESR 범위를 지킵니다. 조건이 안 맞으면 LDO가 발진합니다. 입력 쪽에도 1µF 이상을 가까이 둡니다.