シリーズレギュレータって、そもそもナニ？
kg_master
シリーズレギュレータとは、入力電圧と負荷の間に制御素子を直列（シリーズ）に接続して電圧を安定化する回路方式のことです。
直流電源の回路方式の一つであり、リニア電源やドロッパー方式と呼ばれることもあります。
入力電圧が変動しても、制御素子によって電圧降下を調整することで、出力電圧を一定に保つことができます。
シリーズレギュレータの語源
シリーズレギュレータという名称は、次の2つの言葉からできています。
- シリーズ（Series）
直列につなぐという意味 - レギュレータ（Regulator）
電圧を安定化する装置
つまりシリーズレギュレータとは制御素子を直列に接続して電圧を安定化する回路
という意味になります。
シリーズレギュレータの語源
シリーズレギュレータでは、入力電源と負荷の間に制御素子（トランジスタなど）を直列に接続します。
この制御素子の動作を調整することで、出力電圧を一定に保っています。
シリーズレギュレータは、使われる場所等によって次のように呼ばれることがあります。
| 名称 | 備考 |
| ドロッパー式直流電源 | 内部回路はシリーズレギュレータ |
| リニア式直流電源 | 内部回路はシリーズレギュレータ |
| 直流安定化電源 | シリーズレギュレータでない方式も含まれる一般名称（※） |
※シリーズレギュレータでない方式は、スイッチング方式と呼ばれ変換効率が高く小型軽量できることから広く普及しています。
このように、シリーズレギュレータは直流電源の回路方式の一つを指しています。
シリーズレギュレータの動作
シリーズレギュレータでは、入力電圧よりも数V高い電圧を入力側に供給します。
入力電圧が変化すると、制御素子の電圧降下を調整することで出力電圧を一定に保ちます。
例えば
- 入力電圧 15V
- 出力電圧 10V
の場合、制御素子で約5Vの電圧が消費されることになります。
このように、制御素子によって電圧を落としていることから、ドロッパー方式と呼ばれることもあります。
シリーズレギュレータの特徴
シリーズレギュレータには次のような特徴があります。
メリット
- 回路構成がシンプル
- ノイズが少ない
- 三端子レギュレータICを使うことで設計が容易
デメリット
- 効率があまり良くない
- 消費電力が大きくなる
- スイッチング電源と比べると大きく重くなる
シリーズレギュレータはノイズが少ないという特長があるため、精密な測定機器、アナログ回路、通信機器、オーディオ機器などノイズの影響を受けやすい装置の電源回路で使用されることがあります。
スイッチング電源との違い
直流電源の回路方式には大きく分けて次の2種類があります。
| 方式 | 特徴 |
|---|---|
| シリーズレギュレータ方式 | 回路がシンプルでノイズが少ない |
| スイッチング方式 | 高効率で小型化しやすい |
現在の電子機器では高効率なスイッチング方式が広く使われていますが、
低ノイズが求められる用途ではシリーズレギュレータが使用されることもあります。
