Jännitteensäätimestä

Jännitteensäätimestä on sähköjärjestelmän komponentti, jonka tehtävänä on pitää ulostulojännite vakaana syöttöjännitteen ja kuormituksen muutoksista riippumatta. Sitä käytetään monissa elektronisissa laitteissa ja virtalähteissä.

Jännitteensäätimiä voidaan käytännössä jakaa lineaarisiin ja kytkinperustaisiin säätöihin. Lineaarinen jännitteensäädin muuttaa jännitettä hävittämällä ylimääräistä energiaa, yleensä transistorin avulla, ja käyttää vertailu- sekä vahvistusyksikköä. Kytkinperustaiset säädin (switching regulators) käyttävät kytkintä, induktoria sekä diodeja ja suodattimia, ja ne voivat säätää ulostojännitteen korkean tehon ja alhaisen häviön saavuttamiseksi. Yleisimpiä tyyppejä ovat buck-, boost- sekä buck-boost-regulaattorit.

Rakenne ja toiminta. Lineaarisessa säädinpiirissä on viitejännite, palautesilmukka ja säätöelementti, jonka avulla ulostulojännite pidetään halutulla tasolla. Viitejännite on tavallisesti tarkka ja lämpötilariippumaton (yleensä bandgap-perustainen). Switching-regulaattorit koostuvat kytkimestä, virran- ja jännitteenseurannasta sekä induktorista, diodista ja suodattimista; niiden suunnittelussa tavoitteena on aina korkea hyötysuhde ja hyvä stabiilisuus.

Tehokkuus ja lämpö: Lineaariset säädöt tuottavat merkittävää tehovuotoa, jolloin lämpööntä kertyy. Switching-regulaattorit ovat yleisesti tehokkaampia suurillakin kuormilla.

Käyttökohteet: tietokoneiden virtalähteet, mobiililaitteet, auto- ja teollisuus-elektroniikka sekä monien muiden laitteiden vakaat jännitteet. Valinta riippuu tarvittavasta jännitteestä, virtakuormasta ja lämpötilavaatimuksista.