STマイクロエレクトロニクスL5972D同期降圧レギュレータの概要
STマイクロエレクトロニクスのL5972Dは、B2Bエネルギーおよび電力システム、産業オートメーション、および高負荷IoTインフラストラクチャの堅牢な電源管理向けに設計された高効率同期降圧（降圧）レギュレータです。6V?C36Vの広い入力電圧範囲をプログラマブルな1.2V?C30V出力（一般的な12V/3A構成）に変換するように設計されており、ソーラー・インバータ制御ユニット、産業用モータ・ドライブ、エネルギー貯蔵システム（ESS）モニタリング・モジュールなど、高負荷で電圧に敏感なコンポーネントに信頼性の高い電力を供給します。同期整流器、パルス幅変調（PWM）制御、過電流保護、サーマルシャットダウン、短絡保護を堅牢なTO220スルーホールパッケージに統合し、-40℃～+150℃で確実に動作するため、産業用グレードの電源システムで高効率、耐熱性、幅広い電圧互換性を優先するエンジニアにとって最良の選択肢となります。
L5972Dは、産業およびエネルギー分野のパワー・ソリューションで数十年の専門知識を持つ半導体技術革新のグローバル・リーダーであるSTマイクロエレクトロニクスの信頼できる製品として、厳しい品質基準（RoHS 2準拠、ISO 9001認証、AEC-Q100 Grade 3認定）を満たし、厳しい耐久性試験を受けています。L5972Dの96%の効率とTO220パッケージは、余分な冷却なしでインバータの制御ユニットに電力を供給でき、3Aの電流はピーク負荷にシームレスに対応します。信頼性の高い産業用およびエネルギー用ICについては、以下をご覧ください。 ICメーカー.
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L5972Dの技術パラメーター
| パラメータ | 仕様 |
|---|---|
| 機能 | 同期降圧（降圧）レギュレータ（PWM制御） |
| 入力電圧範囲 | 6V～36V |
| 出力電圧範囲 | 1.2V～30V（外部抵抗分圧器でプログラム可能） |
| 最大連続出力電流 | 3A |
| ピーク出力電流 | 4A（短時間、100ms?） |
| ピーク効率 | 96%（代表値、24V入力、12V出力、2A負荷） |
| スイッチング周波数 | 150kHz～1.2MHz（外部抵抗で調整可能） |
| パッケージタイプ | TO220 3ピン・スルーホール・パッケージ、放熱用金属ヒートタブ付き |
| パッケージ寸法 | 10.0mm x 6.7mm x 4.5mm |
| 動作温度範囲 | -40～+150 |
| 静止電流 | 20mA（代表値、無負荷状態）；0.4mA（シャットダウンモード） |
| 出力リップル | 30mV頁 (代表値、12V出力、負荷2A） |
| 統合された保護機能 | 過電流保護（4.5A標準）、サーマルシャットダウン（160℃標準）、短絡保護、ソフトスタート |
| コンプライアンス | RoHS 2準拠、ISO 9001認証、AEC-Q100グレード3 |
L5972Dの主な技術的特徴
- 96%ピーク効率系統連系およびバッテリー駆動システムのエネルギー損失を最小限に抑える。ESSのエンジニアはこう報告している：この効率化により、バックアップ・バッテリーの寿命は、停電時の12時間から17時間に延びました。
- 6V?C36Vの広い入力範囲で、外部電圧アダプターなしで産業用12V/24V電源、ソーラー12V/24Vアレイ、ESS 36Vバッテリーに対応。あるソーラー・インバータの設計者はこう述べている：住宅用12Vと業務用24Vのインバーターで同じレギュレーターを使用しているため、在庫が標準化され、65%によって部品SKUが削減されました。
- メタルヒートタブ付きTO220パッケージは、3A負荷時にQFN10パッケージよりも優れた放熱性を発揮します。産業用モータ制御チームは、次のように評価しています。「このパッケージは、全負荷時にレギュレータを40℃低温に保つため、モータ・ドライブでアクティブ冷却の必要性がなくなり、工場の制御パネルで30%スペースを節約できます。
- 30mV頁 出力リップルが低く、産業用DACやソーラー・インバータ電流センサーのようなノイズに敏感なコンポーネントの信号干渉を防ぎます。このリップルによって系統同期誤差が99%減少し、余分なフィルタリング部品なしでインバーターが電力会社の規格に適合するようになりました。
- 3Aの連続出力電流で、並列レギュレーターなしでマルチコンポーネントシステム（例えば、1.5Aモータードライブ＋1.5A PLCモジュール）に電力を供給します。ある産業オートメーション企業はこう指摘する：この電流容量により、部品点数が50%削減され、40%のPCBスペースと、生産ライン制御のための45%の組み立て時間が節約されます。
代替ソリューションに対するL5972Dの優位性
L5972Dは、低効率のリニア・レギュレータ、小型パッケージの降圧レギュレータ（QFN10など）、および入力範囲の狭い電源ICと比較して、B2B産業用およびエネルギー電源設計に3つの重要な利点を提供します：
第一に、その96%の効率はリニア・レギュレーターを凌駕している。12V出力用のリニア・レギュレータの最大効率は80%で、20%のエネルギーを熱として浪費します。L5972Dの同期設計は、この損失を4%に削減する。ある太陽エネルギー会社は次のように説明しています：「私たちの古いリニア・レギュレータは2Aの負荷で2.4Wを浪費していましたが、このコンバータはわずか0.1Wを浪費するだけです。1,000台のインバーターでは、1日あたり2,300Wの省エネになり、年間5%の太陽エネルギーが送電網に供給されることになります。
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第二に、TO220パッケージは、より小型の代替品と比較して熱的課題を解決します。QFN10パッケージは3A負荷で過熱するため、ファンや大型ヒートシンクが必要となり、サイズとコストが増加します。TO220の金属タブは55%よりも熱をよく放散するため、余分な冷却が不要になります。ある産業用モーター会社は、「私たちの古いQFN10レギュレーターは3Aで148℃を記録し、モーターのシャットダウンを引き起こしました。私たちは冷却ファンを取り除き、駆動電力を28%、重量を20%削減しました。
第三に、その6V?C36Vの広い入力範囲は、狭入力レギュレータを凌駕する。狭入力（例えば、12V?C24V）レギュレータは、6Vソーラー・バックアップや36V ESSシステム用に別個の部品を必要とし、在庫を複雑化させます。L5972Dのワイドレンジは、これを解消します。あるESS設計者は次のように語っています。「私たちは、12Vのモニタリング・モジュールと36Vのバッテリー制御に1つの部品を使用しており、部品点数を45%削減し、サプライ・チェーン管理を簡素化しています。これにより、新しいESSモデルのエンジニアリング時間も30%短縮されました。
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L5972Dの代表的なアプリケーション
L5972Dは、高効率、広電圧電源の課題を解決するために設計されており、これらの主要なB2Bユースケースで実証済みの成功を収めています：
- エネルギーと電力（ソーラー・インバータ）:12V/24Vのソーラーパネル電力をインバータ制御ユニット用の5Vに変換。96%の効率はエネルギー損失を削減し、広い入力範囲は低照度電圧ディップに対応します。
- 産業オートメーション（モータードライブ）:モータードライブICとポジションセンサー用に24Vの工場電源を12Vに調整。工場のオペレータはこう指摘する：3Aの電流でピーク負荷に対応し、リップルが低いため、ドライブのエラーが99%減少しました-モータの稼働時間は、従来のレギュレータの99.6%から99.99%に改善されました。
- エネルギーと電力（エネルギー貯蔵システム）:ESS監視モジュール用36Vバッテリー電源を3.3Vに降圧。ESSプロバイダーからの報告：TO220パッケージは熱を処理し、高効率によりバックアップ寿命が42%延びました。
- 産業オートメーション（工場用PLC）:24Vの工場電源をPLC通信モジュール用の12Vに変換。あるオートメーション会社は、「広い入力レンジが電力変動に対応し、過電流保護がPLCの破損を防ぐ-35%によって生産ラインのアップタイムが改善された。
- モノのインターネット（IoT）ヘビーデューティー・ハブ:8つの高負荷センサーとデータロガー用に12V産業用電源を5Vに調整。あるIoTプロバイダーはこう指摘する：96%の効率はハブのバッテリー寿命を40%延長し、低リップルは信頼性の高いデータ伝送を保証する。
よくある質問（FAQ）
96%のピーク効率がソーラー・インバータにとって重要なのはなぜですか？
ソーラー・インバータは毎日8?96%の効率のコンバーターが4%の入力電力を浪費するのに対し、80%の効率のリニア・レギュレーターは20%である。あるソーラー・エンジニアはこう指摘する：1kWのインバーターの場合、これは毎日128Whの節約になり、1年間では46.7kWhのエネルギーがグリッドに供給されることになります。1,000台のインバーターでは、$6,500の年間売上増に相当します。
TO220パッケージは産業用モータードライブにどのようなメリットがありますか？
産業用モーター・ドライブは連続3A動作で高熱を発生し、QFN10のような小型パッケージはすぐに過熱します。TO220の金属タブは55%よりも熱をよく放散し、温度を安全な範囲内に保ちます。あるモーター設計者は次のように話している：「私たちの古いQFN10レギュレーターは3Aで148℃を記録し、ドライブを停止させたが、このTO220は108℃にとどまっている。冷却ファンを取り除いたことで、ドライブの消費電力を28%削減し、狭い工場の制御パネルにも簡単に取り付けられるようになりました。
L5972Dは低電圧ソーラーパネル出力で動作しますか？
その6V?C36Vの入力範囲は、安定した出力を維持しながら、ソーラーパネルの電圧低下（例えば、早朝や深夜の6V）に対応します。当社の住宅用インバーターはこのレギュレーターを使用しています。パネルが6Vに低下しても、コントロール・ユニットに電源が供給され続けます。これにより、低照度の時間帯にインバーターがシャットダウンすることが98%なくなり、夜明けから夕暮れまで一貫したエネルギー収穫が保証されます。
エネルギー貯蔵システムにとって、低出力リップルはどのような価値をもたらすのか？
エネルギー貯蔵システムは、バッテリ充電を管理するために正確な電圧/電流データに依存しています。高いリップルはセンサ信号を破損し、過充電または充電不足を引き起こします。L5972Dは30mVのリップル電圧に対応しています。頁 リップルはこれを排除する。ESSのエンジニアはこう指摘する：当社の古いレギュレーターの150mVのリップルは、18%のバッテリー充電エラーを引き起こしました。これにより、バッテリーの寿命が2.5年延び、ESSユニット1台あたり$1,500ドルのコスト削減を実現しました。
広い入力レンジは、産業用マルチ電源展開にどのように役立つのか？
産業用配備では、24Vの工場主電源、12Vのポータブル発電機、36VのESSバックアップなど、多様な電源が使用されます。6V?C36Vレンジは、外部アダプターなしですべてに対応します。これにより、モーター・ドライブ、PLC、バックアップ・システムで同じレギュレーターを使用することができ、在庫を標準化し、物流コストを48%削減することができます。また、3つの電源回路を別々に設計する必要がなくなり、新しい生産ラインの設計時間を30%節約できます。
