Regulaattoreilla

Regulaattoreilla tarkoitetaan laitteita tai piirejä, joiden tehtävänä on ylläpitää tiettyä suuretta – useimmiten jännitettä tai virtaa – vakaana muuttuvissa kuormitus- tai syöttöolosuhteissa. Ne ovat keskeisiä komponentteja monissa virtalähteissä ja elektronisissa järjestelmissä, joissa tarkka ja toistettava jännite on välttämätön laitteen toiminnan kannalta.

Sähköisissä regulaattoreissa yleisimmät luokat ovat lineaariset ja kytkimelliset (switching) regulaattorit. Lineaarinen regulaattori muuttaa tulon jännitettä ohjaamalla virtaa passiivisella elementillä, mikä on yksinkertaista, tuottaa vähän häiriöitä ja ääniä, mutta sen hyötysuhde heikkenee suurilla jännite-eroilla. Kytkimelliset regulaattorit sen sijaan käyttävät kytkintä ja energianvarastointielementtejä sekä palautekaistaa saavuttaakseen korkean hyötysuhteen, mutta ne voivat aiheuttaa sähkömagneettista häiriötä ja vaativat huolellista ulkoasettelua.

Yleisiä komponentteja regulaattoreissa ovat referenssijännite, virheenkorjausvahvistin ja pass-elementti (esim. transistori tai MOSFET), joiden avulla säädetään tulokanavaa ylläpitäen haluttua ulostulojännite- tai -virratasoa. Digitaalinen hallinta on yleistynyt, jolloin regulaattoreita ohjataan ohjelmallisesti mikro-ohjaimien tai digitaalisten signaaliprosessoreiden avulla.

Sovelluksia ovat monipuoliset virtalähteet tietokoneista, älylaitteista, ajoneuvoista sekä teollisuus- ja mittauslaitteista. Regulaattoreiden valinta riippuu tarvittavasta tarkkuudesta, tehonkulutuksesta, kokoelusta ja siitä, kuinka tärkeää on minimaalinen sähkömagneettinen häiriö.