Jännitteensäätöpiirejä

Jännitteensäätöpiirejä käytetään ylläpitämään vakaata lähtöjännitettä riippumatta syöttöjännitteen tai kuormituksen vaihteluista. Ne ovat olennainen osa useimpia elektronisia laitteita, jotka vaativat tarkasti määriteltyä käyttöjännitettä. Yleisimpiä tyyppejä ovat lineaariset ja kytkevät jännitteensäätimet.

Lineääriset jännitteensäätimet, kuten Zener-diodiin perustuvat tai integroidut kolmiterdusäädöt, toimivat vertaamalla lähtöjännitettä referenssijännitteeseen ja säätämällä sarjavastusta tai transistorin konduktanssia pitääkseen lähtöjännitteen vakiona. Ne ovat yksinkertaisia ja tuottavat vähäistä sähköistä kohinaa, mutta ne ovat tehottomia, erityisesti suurilla jännite-eroilla ja kuormilla, koska ylimääräinen teho dissipoi lämpönä.

Kytkevät jännitteensäätimet, kuten buck-, boost- tai buck-boost-muuntimet, käyttävät nopeaa kytkentää tehokkuuden parantamiseksi. Ne muuntavat tulojännitteen lyhyiksi pulsseiksi, joiden kestoa säädetään lähtöjännitteen ylläpitämiseksi. Tämä mahdollistaa huomattavasti korkeamman hyötysuhteen verrattuna lineaarisäätimiin, mutta ne voivat tuottaa enemmän sähköistä kohinaa ja vaativat yleensä enemmän komponentteja.

Jännitteensäätöpiirin valinta riippuu sovelluksen vaatimuksista, kuten tarvittavasta tehosta, hyötysuhteesta, jännitteen tarkkuudesta, kohinaherkkyydestä ja kustannuksista.