schakelvoedingen

Schakelvoeding, ook wel switch-mode power supply (SMPS) genoemd, is een type stroomvoorziening dat gebruikmaakt van snelle elektronische schakelaars om spanning en stroom te regelen. Ze kunnen zowel AC-DC-omzetting als DC-DC-conversie verzorgen en leveren stabiele gelijkstroom aan elektronische apparaten. Een SMPS gebruikt een schakelaar (vaak een MOSFET of IGBT), een magnetisch onderdeel zoals een transformator of inductor, en een rectifier- en filtersysteem, aangestuurd door een regelsysteem met feedback. Door de schakelaar hoogfrequent te laten schakelen, wordt energie pulsgewijs overgedragen en geregeld via de duty cycle van de puls.

Dankzij hoogfrequente schakelingen en compacte magnetische componenten kunnen SMPS zeer efficiënt zijn en klein en licht blijven vergeleken met lineaire voedingen. Er bestaan verschillende topologieën, waaronder buck (uitgang186 lager dan ingang), boost en buck-boost, maar ook flyback (veel toegepast bij lage vermogens), forward, push-pull en half- of full-bridge-conversies. Isolatie tussen input en output is mogelijk bij veel topologieën.

Voordelen zijn hoog rendement, klein formaat en breed invoerbereik; nadelen omvatten EMI, uitgangsrimpel, complexiteit en kosten, en extra aandacht voor schakelfrequentie, filtratie en koeling. SMPS vereist beveiligingen tegen overbelasting, kortsluiting en overspanning, en naleving van emissie- en ruisnormen.

Toepassingen: veelvuldig aanwezig in consumentenelektronica, computers, netwerken, telecom en automotive. De ontwikkeling van SMPS is sterk gebonden aan de beschikbaarheid van snelle schakelaars en efficiënte regeltechnieken.