Mikä on kytkentäsäädelty virtalähde? Mitkä ovat ominaisuudet?
Lineaarisesti säädetyllä teholähteellä tarkoitetaan säädeltyä teholähdettä, jossa säädinputki toimii lineaarisessa tilassa. Mutta se on erilainen kytkentävirtalähteessä. Kytkentäputki (hakkurivirtalähteessä kutsumme säätöputkea yleensä kytkentäputkeksi) toimii kahdessa tilassa päällä ja pois päältä: päällä - vastus on hyvin pieni; pois päältä - vastus on hyvin pieni suuri.
Hakkurivirtalähde on suhteellisen uusi virtalähdetyyppi. Sen etuna on korkea hyötysuhde, keveys, tehostaminen ja lasku sekä suuri lähtöteho. Koska piiri kuitenkin toimii kytkentätilassa, kohina on suhteellisen suuri. Puhutaanpa alla olevan kuvan kautta lyhyesti hakkuriteholähteen toimintaperiaatteesta. Kuten kuvasta näkyy, piiri koostuu kytkimestä K (transistori tai kenttätransistori todellisessa piirissä), vapaakäyntidiodista D, energiaa varastoivasta kelasta L, suodatinkondensaattorista C jne. Kun kytkin on kiinni, virtalähde syöttää virtaa virran kuormaan kytkimen K ja induktorin L kautta, ja se varastoi osan sähköenergiasta kelaan L ja kondensaattoriin C. Induktanssin L itseinduktanssin ansiosta virta kasvaa kytkimen päällekytkemisen jälkeen hitaasti, eli lähtö ei voi saavuttaa heti virtalähteen jännitteen arvoa. Tietyn ajan kuluttua kytkin kytketään pois päältä, ja johtuen induktorin L itseinduktanssista (voidaan verrata visuaalisesti, että induktorissa olevalla virralla on inertiavaikutus) virtapiirissä pysyy ennallaan. eli virtaa edelleen vasemmalta oikealle. Tämä virta kulkee kuorman läpi, palaa maadoitusjohdosta, virtaa vapaakäyntidiodin D anodille, kulkee diodin D läpi ja palaa induktorin L vasempaan päähän muodostaen siten silmukan. Säätämällä kytkimen sulkemis- ja avautumisaikaa (eli PWM - Pulse Width Modulation), lähtöjännitettä voidaan ohjata. Jos päälle- ja poistumisaikaa ohjataan havaitsemalla lähtöjännite, jotta lähtöjännite pysyy vakiona, jännitteen säätelyn tarkoitus saavutetaan.
Kun kytkin on kiinni, induktori varastoi energiaa; kun kytkin kytketään pois päältä, induktori vapauttaa energiaa, joten kelaa L kutsutaan energiaa varastoivaksi induktiiviseksi. Diodi D on vastuussa virran johtamisesta kelaan L, kun kytkin on kytketty pois päältä, joten diodia D kutsutaan vapaasti pyöriväksi diodiksi.
Varsinaisessa hakkuriteholähteessä kytkin K korvataan triodilla tai kenttäefektiputkella. Kun kytkin on pois päältä, virta on hyvin pieni; kun kytkin on kiinni, jännite on hyvin pieni, joten lämmitysteho U×I on hyvin pieni. Tästä syystä kytkentävirtalähteet ovat erittäin tehokkaita.
