Jännitteensäätäjäpiirejä

Jännitteensäätäjäpiiri on elektroninen piiri, jonka tehtävänä on ylläpitää tasaisen jännitteen, riippumatta syöttöjännitteen vaihteluista tai kuormituksen muutoksista. Ne ovat välttämättömiä komponenteissa, joissa vakaa käyttöjännite on kriittinen oikean toiminnan kannalta. Yksinkertaisimmat jännitteensäätäjät perustuvat zener-diodiin, joka yhdessä sarjavastuksen kanssa voi tarjota rajoitettua säätöä.

Monimutkaisemmat jännitteensäätäjät käyttävät aktiivisia komponentteja, kuten transistoreita ja operaatiovahvistimia, saavuttaakseen paremman säätötarkkuuden ja tehokkuuden. Näitä kutsutaan usein lineaarisiksi säätäjiksi, ja ne toimivat säätelemällä virtaa transistorin kautta siten, että ulostulojännite pysyy halutulla tasolla. Lineaariset säätäjät ovat yksinkertaisia ja tuottavat vähän kohinaa, mutta ne voivat olla tehottomia, erityisesti kun tulo- ja lähtöjännitteiden ero on suuri, jolloin ylimääräinen teho dissipoutuu lämpönä.

Kytkevät (switching) jännitteensäätäjät, kuten buck-, boost- ja buck-boost-muuntimet, toimivat kytkemällä virtaa päälle ja pois nopeasti käyttäen induktoreita ja kondensaattoreita energian varastointiin ja vapauttamiseen. Ne ovat huomattavasti tehokkaampia kuin lineaariset säätäjät, koska ne minimoivat tehohäviöt. Kytkevät säätäjät voivat kuitenkin tuottaa enemmän sähkömagneettista häiriötä ja vaativat yleensä enemmän komponentteja. Valinta lineaarisesta tai kytkevästä säätäjästä riippuu sovelluksen vaatimuksista, kuten tehokkuudesta, tilasta, kohinasta ja kustannuksista.