Spannungsregler, Voltage Stabilizer oder Voltage Regulator, sind elektronische
Schaltungen zur Regelung von Spannungsquellen, Stromversorgungen und Netzteilen. Sie halten die Ausgangsspannung der Stromversorgungen innerhalb der spezifizierten Abweichungen.
Vom Verfahren
her gibt es getaktete und lineare Spannungsregler, die Linearregler. Beiden Spannungsreglerarten liegt das Prinzip zugrunde, dass die Ausgangsspannung der Spannungsquelle mit einer
stabilen Referenzspannung verglichen wird und Spannungsabweichungen zwischen den genannten Spannungen über ein Regelglied ausgeregelt werden. Um die Zerstörung von Spannungsreglern
zu verhindern, haben diese häufig Schutzschaltungen. Eine Strombegrenzungsschaltung, die dann einsetzt, wenn der maximale Kollektorstrom überschritten wird, sowie eine, die die Betriebstemperatur
des Halbleiter-Bauelements überwacht und diese so vor thermischer Überlast schützt, und eine weitere, die dafür sorgt, dass der sichere Arbeitsbereich, die Safe
Operating Area (SOA), eingehalten wird.
Linear- oder Längsregler
Linear- oder Längsregler sind elektronische Spannungsregler, die in Stromversorgungsschaltungen
eingesetzt werden. Vom Prinzip her handelt es sich um Rückkopplungsschaltungen, bei denen die Ausgangsspannung mit einer Referenzspannung verglichen wird und eine Spannungsabweichung
von der vorgesehenen Ausgangsspannung die Regelspannung für das Stellglied bildet.
Die wichtigsten elektronischen Komponenten sind somit das Stellglied, die Referenzspannungsquelle
aus
Zenerdioden und der
Differenzverstärker, mit dem die Differenzspannung verstärkt wird
und der die Steuerspannung für das Stellglied erzeugt. Bei dem Stellglied handelt es sich um einen einzelnen
Transistor oder eine Transistorkombination,
einen
Darlington-Transistor, der als Längstransistor in der Versorgungsspannung liegt und als kontinuierlich veränderbarer
Widerstand arbeitet. Die Darlington-Schaltung sorgt in Längsschaltung für eine niedrige
Ausgangsimpedanz.
Minimalste Spannungsabweichungen der Ausgangsspannung des Stellglieds werden über den Fehlerverstärker verstärkt und steuern dadurch das Stellglied. Müssen kleinste Spannungsabweichungen
von weniger als 100 mV ausgeglichen werden, kommen
LDO-Regler (Low
Dropout) zum Einsatz.
