はじめに

はじめまして、新人のどふぃです。
兵庫県出身の関西人です。

私は「アナログ」関連の記事を投稿していきます。
1 年間よろしくお願い致します！！

電源の定義

電源供給の源はすべて電源と呼ぶことができます。
スイッチ、コンセント、乾電池などはすべて電源です。

電源の役割

電源の役割は、電気を動力源とするものに電力を供給することです。
ここでは乾電池を例に、電源がどのようにして電力を供給しているのかを紹介します。


テレビのリモコンで乾電池を使用する場合を考えます。乾電池は一般的に公称電圧 DC (直流) 1.5V です。
リモコンには乾電池を 2本使用するので、1.5×2 = 3V が供給されることになります。

乾電池を入れると、リモコンは動きます。しかし、乾電池を使用し続けると供給できる電圧は 3V からどんどん落ちていきます。

では、新品時に比べて電圧が下がった時、乾電池は電源としての機能を果たせるでしょうか？？

《解説》
私たちはテレビのチャンネルを変更するとき、リモコンをテレビに向けてボタンを押して操作します。
この時、リモコンからテレビに電気信号が送られています。
この電気信号は、リモコンに内蔵されている信号処理の電子基板から発生しています(図 1)

また、テレビのチャンネルを変更したい時、私たちはボタンを押すだけで変更できます。
この時、リモコン内部ではボタンを押した動作を検知して、テレビに対してチャンネル変更の電気信号を送るという制御をおこなっています。
この制御を担うのがマイコンと呼ばれるデバイスであり、電子基板に搭載されています。

では、私たちがリモコンのボタンを押してから、電気信号が送信されるまでのイメージを見てみましょう(図 2)。

図 2 で示す通り、マイコンを動かすためにも電力が必要です。リモコンの電源は乾電池× 2 本分の 3V です。
しかしマイコンの種類によっては、動作するために 3V 以上の電圧が必要になる時があります。
今回は例として、動作するために 3.3V が必要なマイコンについて考えます。

加えて、電池の電圧は 3V からどんどん低下していくため、マイコンに 3.3V を供給することはできません。
このままではマイコンは動作できず、電子基板から電気信号も送信されません。

そんな時に登場するのが電源 IC です。
電源 IC の役割を簡単に表しました(図 3)。

A　⇒　乾電池自体の電圧が足りないため、マイコンは動作しない
B　⇒　電源 ICがマイコンの動作電圧を作り出しているため、マイコンは動作する

図 3 のように、電子基板の中には電源 IC と呼ばれる IC が搭載されており、マイコンなどが動作するための適切な電圧を作り出して供給しています。
これにより、乾電池から供給される電圧が 3Vを 下回っても、リモコンは動き続けることが可能です。
上記の例では 2～3V の電圧が 3.3V に変換されています。
つまり、電源 IC は電圧を上げる役割を果たしています。

電源 IC の種類

電源 IC は変換方式によっていくつかの種類に分類されます。

終わりに

今回は「電源」に関する入門編を説明させていただきました。
次回は、電源 IC の中でも一番種類の多い DC-DC コンバーターについて、説明をします。
最後に弊社で取り扱っているアナログICメーカーの紹介をさせて頂きます。

Analog Devices ～アナログ・デバイセズ～

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