[PLUS] Wissen: So arbeiten Spannungswandler auf Mainboards und Grafikkarten

Sinn und Zweck von Spannungswandlern sind bereits im Namen enthalten: Sie wandeln eine Spannung in eine andere um. Auf Englisch spricht man deswegen auch von "Voltage Regulator Module" (VRM). PC-Netzteile stellen nämlich nur 3,3 V, 5 V und 12 V direkt bereit, womit kein einziger moderner Chip arbeitet. Stattdessen entnehmen die verbrauchsintensiven Grafikkarten und der Prozessor-Teil von Mainboards ihren Strombedarf den 12-V-Leitungen, versorgen damit aber GPUs respektive CPUs, die je nach Modell und Lastzustand eine Eingangsspannung zwischen 0,7 und 1,4 V benötigen.

Ein klassischer Transformator, wie er auch im PC-Netzteil werkelt, hilft hier nur wenig weiter. Seine Spulen brauchen viel Platz, der auf den Platinen nicht vorhanden ist, er arbeitet nur mit Wechselstrom, der erst einmal erzeugt werden müsste, und vor allem: Sein Funktionsprinzip basiert auf der Umwandlung von elektrischer Energie in ein Magnetfeld in der ersten Spule und eine Rückwandlung in Strom in der zweiten. Quasi eine Kombination aus Elektromotor und Generator, nur dass man die mechanischen Komponenten entfernt hat und den elektromagnetischen Antrieb des Motors direkt auf die Statorwicklungen des Generators wirken lässt. Das Verhältnis der Magnetfeldstärke zur Eingangs- respektive Ausgangsspannung wird hierbei direkt durch die Windungszahl der Spulen festgelegt. Ein Transformator kann also immer nur mit einem festen Verhältnis arbeiten, für eine einstellbare Kernspannung muss eine andere Lösung her.