Sarjakytketyn hakkuriteholähteen toimintaperiaate
Sarjakytketyn laitteen yksinkertainen toimintakaaviokytkentävirtalähdenäyttää hakkuriteholähteen käyttöjännitteen eli DC-tulojännitteen; K on ohjauskytkin ja R on kuorma. Kun ohjauskytkin K on päällä, kytkentävirtalähde kuormaan R tuottaa pulssin leveyden Ton, amplitudin Ui pulssijännitteen Up; kun ohjauskytkin K pois päältä ja vastaa kuorman R kytkentävirtalähdettä, tuottaa pulssin leveyden Toff, pulssijännitteen amplitudin 0. Tällä tavalla ohjauskytkin K jatkuvasti "päällä" ja "pois", kuorman molemmissa päissä voi saada pulssimoduloidun lähtöjännitteen uo.
Sarjakytkentävirtalähteen lähtöjännitteen aaltomuoto, kuten kuvasta näkyy, ohjauskytkimen K lähtöjännite uo on pulssimoduloitu neliöaalto, pulssin amplitudi Up on yhtä suuri kuin tulojännite Ui, pulssin leveys on yhtä suuri kuin ohjauskytkin K on päällä aika Ton, joka saadaan sarjakytkentäisen teholähteen lähtöjännitteen uo Ua keskiarvona:
Missä Ton on ohjauskytkimen K päällekytkentäaika, T on ohjauskytkimen K toimintajakso. Ohjauskytkimen K päällekytkentäajan Ton ja sammutusajan Toff suhteen muuttaminen voit muuttaa lähtöjännitteen keskiarvoa uo Ua . Tätä kutsutaan yleensä käyttöjaksoksi (Duty) ja se ilmaistaan D:nä, eli:
Sarjakytketyn lähtöjännitteen uo amplitudi Upkytkentävirtalähdeon yhtä suuri kuin tulojännite Ui, ja sen lähtöjännitteen uo keskiarvo Ua on aina pienempi kuin tulojännite Ui, joten sarjaan kytketty hakkuriteholähde tuottaa yleensä jännitteen, jonka keskiarvo on Ua muuttuvana lähtöjännitteenä. Siksi sarjaan kytketty modulaarinen teholähde kuuluu buck-tyyppiseen hakkuriteholähteeseen.
Sarjakytkettyä hakkuriteholähdettä kutsutaan jotkut myös chopperiksi sen yksinkertaisen toimintaperiaatteen ja korkean hyötysuhteen vuoksi, joten sen käyttö lähtötehon ohjauksessa on erittäin laaja. Esimerkiksi sähkömoottoripyörien nopeussäätimet ja valaistustehosäätimet, tehosäätimet jne. ovat sarjan hakkuriteholähteisiin kuuluvia sovelluksia. Jos sarjakytkentäistä teholähdettä käytetään vain tehon säätöön, jännitelähtöä ei voida kytkeä tasasuuntaajan suodatinpiiriin eikä suoraan kuormaan tehon tuottamiseksi; mutta jos sitä käytetään lähtöjännitteen säätelyyn, se täytyy tasasuuntaa ja suodattaa.
Sarjojen huono puolikytkentävirtalähdeon, että tulo ja lähtö on yhteinen maa, joten se on helppo tuottaa EMI-häiriöitä ja pohjalevy ladattu, kun tulojännite hyödyllisyys tasasuuntaajan lähtöjännite, helppo aiheuttaa sähköiskun, henkilökohtaista turvattomuutta.
