Transistorregeling

Transistorregeling is een verzamelnaam voor technieken en schakelingen die de spanning of stroom aan een belasting regelen met transistors als actieve elementen. Het doel is een stabiele uitgang leveren ondanks variaties in ingangsspanning, belasting of temperatuur. Veelgebruikte transistoren zijn bipolaire transistors (BJT) en MOSFETs; ook andere halfgeleidertechnologieën kunnen als regelaar dienen.

Lineaire regelingen houden de uitgangsspanning constant door de transistor in serie met de belasting te plaatsen en via een regelkring de uitgang te vergelijken met een referentie. Een foutsignaal bepaalt hoe de transistor geleidelijk geleid wordt, waardoor de belasting nauwkeurig gevoed blijft. Nadeel is beperkte efficiëntie bij grote spanningsverschillen tussen ingang en uitgang, vooral bij hoge belastingen; thermisch beheer is daarom belangrijk.

Schakelende regelingen vormen de andere hoofdcategorie. Hier fungeert de transistor als schakelaar in een wisselstroom-converter met een inductor, diode en filter. Door korte pulsen aan te sturen met een PWM-regeling (pulsbreedte-modulatie) kan eenzelfde uitgang worden bereikt met veel hogere efficiëntie. Typen include buck (verlaagd voltage), boost (verhoogd voltage) en buck-boost regulators. Deze topologieën zijn veelal geïntegreerd in switch-mode power supplies (SMPS).

Kernonderdelen van transistorregelingen zijn onder meer een foutversterker, een referentie (meestal een stabiele bandgap-reference) en het pass-element (BJT of MOSFET). Regelingen verschillen in ruis, lineaire en load-regelbaarheid, en in complexiteit en kosten. Toepassingen variëren van voedingsregelaars voor consumentenelektronica en computers tot automotive- en industriële systemen.