Inhoudsopgave:
- Definitie - Wat betekent Switched-Mode Power Supply (SMPS)?
- Techopedia verklaart Switched-Mode Power Supply (SMPS)
Definitie - Wat betekent Switched-Mode Power Supply (SMPS)?
Een geschakelde voedingsbron (SMPS) is een elektronisch circuit dat stroom omzet met behulp van schakelapparaten die bij hoge frequenties worden in- en uitgeschakeld, en opslagcomponenten zoals inductoren of condensatoren om stroom te leveren wanneer het schakelapparaat in zijn niet-geleiding staat staat.
Schakelvoedingen hebben een hoog rendement en worden veel gebruikt in een verscheidenheid aan elektronische apparatuur, waaronder computers en andere gevoelige apparatuur die een stabiele en efficiënte voeding vereist.
Een geschakelde voeding is ook bekend als een schakelende voeding of een schakelende voeding.
Techopedia verklaart Switched-Mode Power Supply (SMPS)
Geschakelde voedingen worden geclassificeerd volgens het type ingangs- en uitgangsspanning. De vier hoofdcategorieën zijn:
- AC naar DC
- DC naar DC
- DC naar AC
- AC naar AC
Een eenvoudige geïsoleerde wisselstroom naar gelijkstroom geschakelde voeding bestaat uit:
- Gelijkrichter en filter invoeren
- Inverter bestaande uit schakelapparaten zoals MOSFET's
- Transformator
- Uitgang gelijkrichter en filter
- Feedback- en stuurcircuit
De ingangsgelijkstroomvoeding van een gelijkrichter of batterij wordt naar de omvormer gevoerd waar deze wordt in- en uitgeschakeld bij hoge frequenties tussen 20 KHz en 200 KHz door de schakelende MOSFET of vermogenstransistors. De hoogfrequente spanningspulsen van de omvormer worden toegevoerd aan de primaire wikkeling van de transformator en de secundaire AC-uitgang wordt gelijkgericht en afgevlakt om de vereiste DC-spanningen te produceren. Een feedbackcircuit bewaakt de uitgangsspanning en instrueert het stuurcircuit om de duty cycle aan te passen om de output op het gewenste niveau te houden.
Er zijn verschillende circuitconfiguraties bekend als topologieën, die elk unieke kenmerken, voordelen en bedrijfsmodi hebben, die bepalen hoe het ingangsvermogen wordt overgedragen naar de uitgang.
De meeste veelgebruikte topologieën zoals flyback, push-pull, half bridge en full bridge, bestaan uit een transformator voor isolatie, spanningsschaling en meerdere uitgangsspanningen. De niet-geïsoleerde configuraties hebben geen transformator en de stroomconversie wordt verzorgd door de inductieve energieoverdracht.
Voordelen van geschakelde voedingen:
- Hogere efficiëntie van 68% tot 90%
- Gereguleerde en betrouwbare uitgangen, ongeacht variaties in ingangsspanning
- Klein formaat en lichter
- Flexibele technologie
- Hoge vermogensdichtheid
nadelen:
- Genereert elektromagnetische interferentie
- Complex circuitontwerp
- Duur in vergelijking met lineaire voorraden
Geschakelde voedingen worden gebruikt voor het voeden van een breed scala aan apparatuur, zoals computers, gevoelige elektronica, apparaten op batterijen en andere apparatuur die een hoog rendement vereist.
