Sarjakytkentäisen virtalähteen toimintaperiaate
Sarjakytkentäisen teholähteen yksinkertaisin toimintaperiaatekaavio on hakkuriteholähteen käyttöjännite eli DC-tulojännite; K on ohjauskytkin, R on kuorma. Kun ohjauskytkin K on kytketty päälle, hakkuriteholähde lähettää kuormaan R pulssijännitteen Up, jonka leveys on Ton ja amplitudi Ui; Kun ohjauskytkin K on kytketty pois päältä, se vastaa hakkuriteholähdettä, joka tuottaa pulssijännitteen, jonka leveys on Toff ja 0 amplitudi kuormaan R. Tällä tavalla ohjauskytkin K "käynnistyy" jatkuvasti ja "pois päältä", ja pulssimoduloitu lähtöjännite uo voidaan saada kuorman molempiin päihin.
Sarjakytkentäisen teholähteen lähtöjännitteen aaltomuoto, ohjauskytkimen K lähtöjännite uo, on pulssimoduloitu neliöaalto. Pulssin amplitudi Up on yhtä suuri kuin tulojännite Ui ja pulssin leveys on yhtä suuri kuin ohjauskytkimen K päällekytkentäaika Ton. Tästä voidaan saada sarjakytkentäisen teholähteen lähtöjännitteen uo keskiarvo Ua. saatu muodossa:
Kaavassa Ton on aika, jolloin ohjauskytkin K on kytketty päälle, ja T on ohjauskytkimen K työjakso. Muuttamalla ohjauskytkimen K päällekytkentäajan Ton suhdetta poiskytkentäaikaan Toff, lähtöjännitteen uo keskiarvoa Ua voidaan muuttaa. Yleensä ihmiset kutsuvat sitä käyttömääräksi, jota edustaa D, joka on:
Sarjakytkentäisen teholähteen lähtöjännitteen uo amplitudi Up on yhtä suuri kuin tulojännite Ui ja sen lähtöjännitteen uo keskiarvo Ua on aina pienempi kuin tulojännite Ui. Siksi sarjakytkentäiset teholähteet käyttävät yleensä keskiarvoa Ua muuttuvana lähtöjännitteenä. Siksi sarjamoduulin teholähde kuuluu alaspäin laskettavaan kytkentävirtalähteeseen.
Sarjakytkentäistä virtalähdettä, joka tunnetaan myös nimellä chopper, käytetään laajalti lähtötehon ohjauksessa sen yksinkertaisen toimintaperiaatteen ja korkean hyötysuhteen ansiosta. Esimerkiksi sähkömoottoripyörien nopeudensäädin ja valaistuksen tehonsyötön tehonsäädin kuuluvat kaikki sarjakytkentäisen teholähteen sovellukseen. Jos sarjakytkentäistä teholähdettä käytetään vain tehon ulostulon ohjaukseen, jännitelähtö voi antaa suoraan tehon kuormalle ilman, että se on kytketty tasasuuntaajan suodatinpiiriin; Mutta jos sitä käytetään vakaaseen ulostuloon, se on korjattava ja suodatettava.
Sarjakytkentäisen teholähteen haittana on, että tulo ja lähtö jakavat saman maadoituksen, mikä voi helposti aiheuttaa EMI-häiriöitä ja pohjalevyn sähköistämisen. Kun tulojännite on verkkotasasuunnattu lähtöjännite, se voi helposti aiheuttaa sähköiskun ja olla vaarallista henkilökohtaiselle turvallisuudelle
