Schaltregler

Schaltregler als Begriff der Elektrotechnik bzw. Elektronik bezeichnet Techniken zur Spannungs- und/oder Stromwandlung als Basis für die Stromversorgung elektrischer Geräte und Baugruppen mithilfe eines periodisch arbeitenden elektronischen Schalters und mindestens eines Energiespeichers.

Schaltregler sind Teil der Stromrichter und typischerweise sind DC-DC-Wandler gemeint. Es gibt eine Vielzahl von Techniken, die in einer Vielzahl von Bauelementen, Geräten oder Systemen resultieren. Zu den Schaltreglern gehören:

• Abwärtswandler (Tiefsetzsteller): Erzeugt am Ausgang eine niedrigere Gleichspannung als am Eingang.
• Aufwärtswandler (Hochsetzsteller): Erzeugt am Ausgang eine höhere Gleichspannung als am Eingang.
• Inverswandler: Kann am Ausgang eine höhere oder eine tiefere Gleichspannung als am Eingang erzeugen, allerdings ist diese invertiert.
• SEPIC-Wandler: Schaltungstechnische Kombination aus Abwärts- und Aufwärtswandler, gekennzeichnet durch einen Kondensator als zusätzlichen Energiespeicher.
• Ćuk-Wandler: Schaltungstechnische Kombination aus Abwärts- und Aufwärtswandler, invertierend, gekennzeichnet durch einen Kondensator als zusätzlichen Energiespeicher.
• Schaltnetzteile (SMPS) als Oberbegriff für getaktete Stromversorgungs-Baugruppen aus der Netzspannung.
• Gleichstromsteller: nicht galvanisch getrennte Gleichspannungswandler, oft auch ohne Rückkopplung/Regelung
• Gleichspannungswandler (DC-DC-Wandler): Oberbegriff sowohl für potentialtrennende als auch für nicht potentialtrennende Baugruppen, die aus einer (variablen) Gleichspannung eine andere erzeugen.

Auch Laderegler für Akkumulatoren, beispielsweise in Lichtmaschinen und Laptops, sind meist Schaltregler, um hohen Wirkungsgrad zu ermöglichen. Dabei gelten aber erheblich geringere Anforderungen für Regelgenauigkeit und -geschwindigkeit.

Literatur

• Ulrich Tietze, Christoph Schenk, Eberhard Gamm: Halbleiter-Schaltungstechnik. 16. Auflage. Springer Vieweg, 2019, ISBN 978-3-662-48553-8, Kapitel 16. Stromversorgung, S. 947 - 991.