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Definition - Was bedeutet Schaltnetzteil (SMPS)?
Ein Schaltnetzteil (Switched Mode Power Supply, SMPS) ist eine elektronische Schaltung, die Strom mithilfe von Schaltgeräten, die bei hohen Frequenzen ein- und ausgeschaltet werden, und Speicherkomponenten wie Induktoren oder Kondensatoren umwandelt, um Strom zu liefern, wenn das Schaltgerät nicht leitend ist Zustand.
Schaltnetzteile haben einen hohen Wirkungsgrad und werden häufig in einer Vielzahl von elektronischen Geräten verwendet, einschließlich Computern und anderen empfindlichen Geräten, die eine stabile und effiziente Stromversorgung benötigen.
Ein Schaltnetzteil wird auch als Schaltnetzteil oder Schaltnetzteil bezeichnet.
Techopedia erklärt Schaltnetzteil (SMPS)
Schaltnetzteile werden nach der Art der Eingangs- und Ausgangsspannungen klassifiziert. Die vier Hauptkategorien sind:
- Wechselstrom zu Gleichstrom
- DC zu DC
- Gleichstrom zu Wechselstrom
- Wechselstrom zu Wechselstrom
Ein grundlegendes isoliertes AC / DC-Schaltnetzteil besteht aus:
- Eingangsgleichrichter und Filter
- Wechselrichter bestehend aus Schaltgeräten wie MOSFETs
- Transformator
- Ausgangsgleichrichter und Filter
- Rückmelde- und Regelkreis
Die Eingangsgleichstromversorgung von einem Gleichrichter oder einer Batterie wird dem Wechselrichter zugeführt, wo sie durch den schaltenden MOSFET oder Leistungstransistoren bei hohen Frequenzen zwischen 20 kHz und 200 kHz ein- und ausgeschaltet wird. Die hochfrequenten Spannungsimpulse des Wechselrichters werden der Primärwicklung des Transformators zugeführt und der sekundäre Wechselstromausgang wird gleichgerichtet und geglättet, um die erforderlichen Gleichspannungen zu erzeugen. Eine Rückkopplungsschaltung überwacht die Ausgangsspannung und weist die Steuerschaltung an, den Arbeitszyklus anzupassen, um den Ausgang auf dem gewünschten Pegel zu halten.
Es gibt verschiedene Schaltungskonfigurationen, die als Topologien bezeichnet werden und jeweils einzigartige Eigenschaften, Vorteile und Betriebsmodi aufweisen, die bestimmen, wie die Eingangsleistung auf den Ausgang übertragen wird.
Die meisten gängigen Topologien wie Flyback, Push-Pull, Halbbrücke und Vollbrücke bestehen aus einem Transformator, der für Isolation, Spannungsskalierung und mehrere Ausgangsspannungen sorgt. Die nicht isolierten Konfigurationen haben keinen Transformator und die Leistungsumwandlung erfolgt durch die induktive Energieübertragung.
Vorteile von Schaltnetzteilen:
- Höherer Wirkungsgrad von 68% bis 90%
- Geregelte und zuverlässige Ausgänge, unabhängig von Schwankungen der Versorgungsspannung
- Klein und leichter
- Flexible Technik
- Hohe Leistungsdichte
Nachteile:
- Erzeugt elektromagnetische Störungen
- Komplexes Schaltungsdesign
- Teuer im Vergleich zu linearen Lieferungen
Schaltnetzteile werden verwendet, um eine Vielzahl von Geräten wie Computer, empfindliche Elektronik, batteriebetriebene Geräte und andere Geräte mit hohem Wirkungsgrad zu versorgen.
