LDO サーマル・カリキュレータ
LDOレギュレータの電力損失、接合部温度、熱マージン、および最小ドロップアウト電圧を計算して、熱設計を検証します。
公式
P_{diss} = (V_{in} - V_{out}) \cdot I_{load},\quad T_J = T_{amb} + \theta_{JA} \cdot P_{diss}
参考: Texas Instruments Application Note SLVA061; IEC 60747-6
仕組み
低ドロップアウト (LDO) レギュレータは、電圧降下を最小限に抑えながら安定した電圧レギュレーションを提供する重要な電源管理コンポーネントです。LDOの熱性能は基本的に、デバイスが過剰な入力電圧を熱に変換するときに発生する電力損失によって決まります。消費電力 (Pdiss) は、入力と出力の電圧差 (Vin-Vout) に負荷電流 (Iload) を掛けて計算されます。この電力は熱に変換され、半導体デバイスの接合温度 (TJ) に直接影響します。接合部と周囲との熱抵抗 (θ JA) によって、デバイス内部のシリコン接合部から周囲の環境への熱伝達の効率が決まります。SOT-23やTO-252などのパッケージタイプによって熱特性が大きく異なり、θ JA値は約50～150°C/Wの範囲です。125°Cを超えると半導体の性能が急激に低下するため、温度管理は非常に重要であり、信頼性の高い動作を確保するためには注意深い熱設計が必要です。
計算例
実践的なヒント
- ✓高電流LDOアプリケーションには、常にヒートシンクまたはより大きなパッケージを使用してください
- ✓接合部温度の監視とサーマルシャットダウンメカニズムの実装
- ✓レギュレータからの熱放散を最大化するために、PCBのレイアウトを検討してください
よくある間違い
- ✗異なるパッケージタイプ間の熱抵抗のばらつきを軽視
- ✗動作温度範囲全体にわたって直線的な熱性能を想定
- ✗高電流アプリケーションの熱ディレーティング要件の見落とし
よくある質問
Shop Components
Affiliate links — we may earn a commission at no cost to you.
Related Calculators
Power
Buck Converter
Design a synchronous buck (step-down) converter: calculate duty cycle, inductor value, output capacitor, input capacitor, and theoretical efficiency.
Power
Voltage Divider
Calculate voltage divider output voltage, current, Thévenin impedance, and power dissipation from Vin, R1, and R2. Ideal for bias networks and level shifting.
Power
LED Resistor
Calculate the correct current limiting resistor for an LED. Shows exact value, nearest E24 standard, actual current, and power dissipation.
Power
Battery Life
Estimate battery runtime for IoT and portable devices given average current draw, duty cycle, self-discharge rate, and depth-of-discharge cutoff. Suitable for LiPo, alkaline, NiMH, and coin-cell batteries.
Power
Power Factor
Calculate power factor, reactive power, and correction capacitor for AC circuits
Power
Boost Converter
Calculate duty cycle, inductor value, and output capacitor for boost (step-up) DC-DC converter design