spanningsomzetters

Spanningsomzetter is een apparaat of schakeling die een ingangsspanning omzet naar een andere uitgangsspanning. Het begrip wordt in de praktijk veel gebruikt voor DC-naar-DC omzetting in elektronica, maar ook voor AC-naar-DC voedingen, DC-naar-AC inversers en AC-naar-AC omzetters. Het doel is een geschikte voeding te leveren voor belastingen zoals sensoren en microprocessoren, met voldoende stabiliteit en efficiëntie.

De belangrijkste typen zijn lineaire regulators en schakelende regulators. Lineaire regulators regelen door een passieve of actieve schakel tussen input en uitgang, maar verliezen energie als warmte bij grote spanning- of belastingsverschillen. Schakelende converters gebruiken korte schakelingen van een transistor en energieopslagelementen (inductors of transformers) om de uitgangsspanning te regelen; ze zijn over het algemeen efficiënter en kunnen isolerend of niet-isolerend zijn. Veelvoorkomende topologieën zijn buck (verlagen), boost (verhogen) en buck-boost; isolerende varianten omvatten flyback en forward.

Werking: de uitgang wordt geregeld via een feedbacklus die de werkelijke spanning vergelijkt met de gewenste spanning en de schakelfrequentie en -duur aanpast. In geïsoleerde ontwerpen zorgt een transformator voor galvanische isolatie tussen input en output. Voor hoogvermogen toepassingen worden vaak multi-kanaal of modular ontwerpen gebruikt.

Toepassingen en overwegingen: spanningomzetters komen voor in consumentenelektronica, computers, mobiele apparatuur, automotive systemen, telecommunicatie en industriële besturingen, evenals off-grid energievoorzieningen. Belangrijke ontwerpkenmerken zijn efficiëntie, rimpel en nauwkeurigheid van de uitgang, warmteontwikkeling, EMI-onderdrukking en de beschikbaarheid van geschikte isolatie en beveiliging.