Was ist ein Switched-Mode Power Supply (SMPS)?
Ein SMPS, das für Switched-Mode Power Supply (Schaltnetzteil) steht, ist eine Art von Stromversorgung, die häufig in der Beleuchtungsindustrie verwendet wird. Es ist darauf ausgelegt, elektrische Energie mithilfe von Schaltgeräten wie Transistoren oder MOSFETs effizient von einer Form in eine andere umzuwandeln. Im Gegensatz zu herkömmlichen linearen Stromversorgungen arbeitet ein SMPS mit hohen Frequenzen, was eine höhere Effizienz bei der Stromumwandlung ermöglicht und die Größe und das Gewicht des Geräts reduziert. Stromzufuhr.
Der Betrieb eines SMPS umfasst mehrere Stufen:
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- In der ersten Stufe wird der eingehende Wechselstrom gleichgerichtet und gefiltert, um ein Gleichstromsignal zu erzeugen. Dies geschieht mit Hilfe eines Gleichrichters und Filterkomponenten, die den Wechselstrom in eine nutzbare Gleichstromform umwandeln.
- In der zweiten Stufe eines SMPS erfolgt eine Hochfrequenzschaltung, bei der ein Hochfrequenzschalter das Gleichstromsignal verarbeitet und ein pulsierendes Hochfrequenz-Gleichstromsignal erzeugt. Dieser Hochfrequenzbetrieb ermöglicht eine effiziente Leistungsumwandlung und trägt außerdem zur kompakten Größe und zum Gewicht des Netzteils bei.
- Die dritte Stufe eines SMPS umfasst einen Leistungstransformator. Das Hochspannungs-Gleichstromsignal wird auf ein Gleichstromsignal mit dem entsprechenden Pegel heruntertransformiert. Der Transformator spielt eine entscheidende Rolle bei der Spannungsumwandlung und -isolierung und sorgt dafür, dass die Ausgangsspannung dem gewünschten Pegel entspricht.
- In der vierten Stufe wird das heruntergeregelte Gleichstromsignal gleichgerichtet und gefiltert, um einen gleichmäßigen und konstanten Gleichstromausgang zu erhalten. Diese Stufe ist für die Aufrechterhaltung einer stabilen Ausgangsspannung, frei von Schwankungen oder Rauschen, von wesentlicher Bedeutung.
- Die letzte Stufe eines SMPS ist die Steuerschaltung. Diese Schaltung überwacht die Ausgangsspannung und passt den Hochfrequenzschalter dynamisch an, um einen kontinuierlichen Ausgangsstrom mit der gewünschten Spannung aufrechtzuerhalten. Der Steuerschaltkreis ist dafür verantwortlich, die Ausgangsspannung zu regeln und sie innerhalb des angegebenen Bereichs zu halten.
Häufig gestellte Fragen
Was macht das SMPS?
Wie andere Arten von Netzteilen überträgt ein SMPS-Netzteil Strom von einer Wechselstromsteckdose an ein Gleichstromgerät. Was das SMPS jedoch auszeichnet, ist seine Fähigkeit, die Ausgangsspannung zu regeln. Es ist in der Lage, die Ausgangsspannung so zu regeln, dass unabhängig von Lastschwankungen eine gleichbleibende Leistung gewährleistet ist.
Was bedeutet SMPS in der Elektrotechnik
Schaltnetzteile (SMPS), auch bekannt als Schaltnetzteile, werden in elektrischen Systemen häufig zur effizienten Energieumwandlung eingesetzt. Sie nehmen einen Wechselstromeingang aus der Netzspannung auf und wandeln ihn in einen Gleichstromausgang mit niedriger Spannung um.
Was sind die zwei Arten von SMPS
SMPS können aufgrund ihrer Schaltungstopologie in zwei Typen eingeteilt werden, nämlich in nicht-isolierte und isolierte Wandler.
Ist SMPS ein AC DC-Wandler?
Im Allgemeinen wandelt ein SMPS die Wechselspannung der Quelle über einen Gleichrichter und einen Eingangsfilter in eine Gleichspannung um. Anschließend wird die Gleichspannung mit einem Zerhacker "zerhackt", was zu einer Reihe von hochfrequenten Rechteckimpulsen (zwischen 20 kHz und 10 MHz) am Eingang der Primärwicklung des Transformators führt.
Ist SMPS notwendig?
Der Hauptzweck eines Schaltnetzteils (SMPS) besteht darin, ungeregelte Wechsel- oder Gleichspannung in geregelte Gleichspannung umzuwandeln, die für elektronische Geräte wie Computer geeignet ist. Diese Umwandlung ist notwendig, weil Computer und andere elektronische Geräte eine stabile und effiziente Stromversorgung benötigen.
Warum schädigt SMPS
Schmutz und Fremdstoffe, wie Zigarettenrauch und Hausstaub, können ein SMPS beschädigen. Außerdem sind Überhitzung und Belüftungsfehler häufige Gründe für den Ausfall eines SMPS. Um dies zu verhindern, ist es wichtig, dass die Belüftung frei von Staub und Unordnung ist. Es ist auch ratsam, die CPU nicht in einem geschlossenen Schreibtisch aufzubewahren.
Wie überprüfe ich meine SMPS-Stromversorgung?
Während die Spannungsmessung mit Hilfe eines Trenntransformators einfach durchgeführt werden kann, ist die Verwendung einer Differenzialsonde für Hochspannungsmessungen eine effektivere Methode. Differenzialsonden sind mit zwei Eingängen ausgestattet und speziell dafür ausgelegt, die Spannungsdifferenz zwischen diesen Eingängen zu messen.
Wie unterscheidet sich ein SMPS von einer normalen Stromversorgung?
Ein SMPS unterscheidet sich von einer linearen Stromversorgung durch die Art der Umwandlung der primären Wechselspannung in die Ausgangsgleichspannung. Anstatt sich auf einen linearen Ansatz zu verlassen, verwendet das SMPS einen Leistungstransistor, um eine Hochfrequenzspannung zu erzeugen, die anschließend durch einen kompakten Transformator geleitet und gefiltert wird, um jegliches Wechselstromrauschen zu eliminieren.
Welches Gerät wird in SMPS verwendet?
Bei SMPS nutzt der Wechselrichter die PWM-Technik. Der Ausgang des Wechselrichters wird dann mit Hilfe eines Diodengleichrichters in eine Gleichspannung umgewandelt. Da der Wechselrichter mit einer hohen Frequenz arbeitet, können die Restwelligkeiten der Ausgangsgleichspannung mit kleinen Filterkomponenten leicht herausgefiltert werden.
Welcher Schalter wird in SMPS verwendet?
Wie andere Stromversorgungen überträgt ein SMPS Strom von einer Gleich- oder Wechselstromquelle (häufig Netzstrom) an Gleichstromverbraucher, wie z. B. einen PC, und wandelt dabei Spannungs- und Stromeigenschaften um. Es verwendet einen Hochfrequenz-Schaltwandler, der Gleichstrom in Gleichstrom umwandelt.
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