Virtaussäätö

Virtaussäätö tarkoittaa sähkövirran hallintaa siten, että kuormalle annettu virta voidaan asettaa, ylläpitää tai rajoittaa halutulla tasolla. Tavoitteena on virran vakaus eri kuormitus- ja jänniteolosuhteissa. Virtaussäätö on keskeistä esimerkiksi LED-valaistuksessa, moottorikäytössä, paristojen latauslaitteissa sekä laboratorio- ja mittauslaitteissa.

Säätö toteutetaan useilla tavoilla. Yleisimpiä ovat vakio-virrantuottajat (constant-current sources), joissa virta pidetään asetetussa I-set-arvossa. Lineaariset virranrajoittajat ja kytkinkytkönä toteutetut switch-mode -lähteet kuuluvat yleisiin toteutuksiin. Switch-mode -lähteissä virta säädetään ohjausloogikan ja takaisinverkon avulla, ja ne voivat tarjota suuren tehon tehokkaasti.

Säätö perustuu takaisinvetoon ja signaalin hallintaan. Todellisen virran mittaamiseen käytetään usein sense-resistori, jonka kautta saadaan virran arvo palautteena. Suljettua säätöpiiriä ohjaa vahvistin sekä ohjauslogiikka, joka voi olla P-, PI- tai PID-tyyppinen. Tärkeää on transienttivasteen, häiriöiden sietokyvyn sekä lämpötilan vaikutusten huomiointi. Turvallisuutta parantavat ylivirtasuojat sekä virran ylimenon ja oikosulkujen suojaus.

Sovellukset kattavat LED-valaistuksen kirkkauden tasaisen hallinnan, moottoriresistentin väännön hallinnan, akkukäyttöiset latauslaitteet sekä erikoislaitteet laboratorio- ja testijärjestelmissä. Toteutus riippuu sovelluksesta, tehonkulutuksesta sekä käytettävissä olevasta jännitteestä ja tiloista, mutta perusperiaate säilyy: ylläpitää tai rajoittaa virtaa luotettavasti ja turvallisesti.