spanningsbudget

Spanningsbudget is een begrip in elektrotechniek en systeemontwerp dat verwijst naar de hoeveelheid spanning die beschikbaar is om aan alle onderdelen van een systeem te leveren terwijl elk onderdeel binnen zijn opgegeven spanningsbereik blijft. Het houdt rekening met spanningsval langs de voedingenketen, zoals kabels, connectoren, PCB-sporen en regulators. Het concept wordt toegepast bij de toetsing van voedingen, embedded systemen, sensornetwerken en elektronische modules.

Het doel van een spanningsbudget is om te garanderen dat, onder worst-case omstandigheden (maximaal courant, temperatuurschommelingen, veroudering en spanningsvariaties van de bron), alle onderdelen de vereiste spanning ontvangen. Daarmee wordt betrouwbaarheid, functionaliteit en marges voor spanningsafwijkingen gewaarborgd. Het budget helpt ontwerpers keuzes te maken over kabeldiktes, trimaanden, de locatie van lokale regelaars en decoupling.

Berekening en beheer van het spanningsbudget verlopen door: (1) de voedingsspanning Vsup vaststellen; (2) elke component met gewenste werking en toleranties op te sommen; (3) de spanningsval langs de geleidingspaden bij worst-case stroom te schatten (Vdrop = I × R); (4) de resterende headroom berekenen als Vheadroom = Vsup − Vmin − Vdrop − margin; (5) zo mogelijk aanpassingen doorvoeren zoals zwaardere bekabeling, kortere paden, lokale regelaars of een hogere bronspanning. Een overzichtelijke budgettabel helpt bij transparantie en verificatie.

Praktisch gebruik omvat het opnemen van toleranties door temperatuur, veroudering en variaties in de voedingsbron, en het inzetten van decoupling, redundante regelaars en simulaties om het budget te valideren. Spanningsbudget staat naast het gerelateerde concept van vermogen- of stroombudget en vormt een onderdeel van robuust systeemontwerp.

---