Spannungsregler
Spannungsregler

== Schaltregler ==
Im Gegensatz zu Längsreglern, die nicht benötigte Spannung in Wärme umwandeln, funktionieren Schaltregler wesentlich effizienter: Eine Speicherdrossel wird mit Hilfe schneller Schalter (und einer Freilaufdiode) periodisch entweder mit Energie aus der Eingangsspannung versorgt oder muss Energie am Ausgang abliefern. Die am Ausgang der Drossel anliegende Spannung wird mittels Kondensator geglättet.
An idealen Schaltern, Speicherspulen und Kondensatoren würde keine Verlustleistung entstehen, auch an realen Bauelementen sind die Verlustleistungen wesentlich geringer als die Verluste von Linearreglern.
Es kann neben einer Spannungsreduktion wie bei Längsreglern darüber hinaus auch eine höhere oder eine invertierte Ausgangsspannung erzeugt werden.
Wie bei linearen Längsreglern, gibt es Varianten mit fixer und einstellbarer Ausgangsspannung.
Schaltregler für große Ströme (ab etwa 5 A) erfordern einen oder mehrere externe Schalttransistoren.
Bei geringen bis mittleren Leistungen werden heute meist Leistungs-MOSFETs als Schalter und für die Freilaufdioden (siehe Synchrongleichrichtung) verwendet, um die Verlustleistung durch die Schwellenspannung von bipolaren Transistoren und von Halbleiterdioden zu vermeiden.
Waren früher Schaltfrequenzen nur knapp oberhalb des Niederfrequenz-Bereiches möglich (der NF-Bereich selbst wurde aus Lärmschutz und aus Gründen der hörbaren Einstreuung in NF-Komponenten weitgehend gemieden), gibt es im Jahre 2020 Schaltregler mit mehreren Megahertz Arbeitsfrequenz. Hierdurch können Elektrolytkondensatoren durch Keramik-Vielschicht-Kondensatoren (MLCC) ersetzt werden und die Drosseln sind kleiner, wodurch sich Lebensdauer, Zuverlässigkeit, Miniaturisierbarkeit und Arbeitstemperatur erhöhen.
Schaltregler mit Synchrongleichrichtung sind rückspeisefähig, das heißt, sie können auch Strom aus der „Last“ zurück in die Speisespannungsquelle übertragen, wenn die Lastspannung die Sollspannung übersteigt. Diese Eigenschaft kann in der Antriebstechnik von Hybridelektrokraftfahrzeugen und Elektrolokomotiven den Wirkungsgrad erheblich steigern (Vierquadrantensteller, Rekuperation).