effektstyrningskretsar

Effektstyrningskretsar är elektroniska kretsar som reglerar mängden elektrisk effekt som levereras till en belastning genom att reglera spänning och/eller ström. De används för att upprätthålla en stabil belastningsspänning, kontrollera laddningsströmmar och öka energiförbrukningseffektiviteten i elektroniska system.

De två huvudkategorierna är linjära regulatorer och switchade regulatorer. Linjära regulatorer, där regleringen sker genom att dissipera överskottet i en seriekedja, är enkla och tysta men oftast ineffektiva vid hög uteffekt. Switchade regulatorer omvandlar energi i snabbsvängningar via energilagringskomponenter som spolar och kondensatorer, och använder en kontrollenhet för att reglera utgången. Typiska topologier är buck, buck-boost, boost och SEPIC. Dessa kräver en kontrollkrets som uppfångar en återkopplingssignal från utgången och justerar en styrsignal, ofta en pulsbreddmodulation (PWM).

Kontrollen sker i sluten återkoppling med en referensspänning och en felförstärkare. Ett kompensationsnätverk justerar frekvensresponsen för att säkerställa stabil reglering. Kraftiga switchregulators driftskomponenter inkluderar MOSFET- eller IGBT-transistorer, en induktor, diod, utgångskondensatorer och mätresistorer. I många system används galvanisk isolation via optokopplare eller liknande.

Användningsområden inkluderar datorer, kommunikationsutrustning, fordonsapplikationer, batteriladdare och industriell elektronik. Viktiga egenskaper är hög verkningsgrad, låg värmeutveckling och hantering av elektromagnetisk störning, medan designen kräver hänsyn till EMI, överströmsskydd, överspänningsskydd samt mjukstart och termiskt skydd.