스위치 모드 전원 공급 장치(SMPS)란?

다른 유형의 전원 공급 장치와 마찬가지로 SMPS 전원 공급 장치는 AC 콘센트에서 DC 장치로 전원을 전송합니다. 하지만 SMPS의 가장 큰 특징은 출력 전압을 조절할 수 있다는 점입니다. 부하의 변동에 관계없이 일관된 출력을 보장하기 위해 출력 전압을 조정할 수 있는 기능이 있습니다.

스위치 모드 전원 공급 장치라고도 하는 스위치 모드 전원 공급 장치(SMPS)는 효율적인 전력 변환을 위해 전기 시스템에서 널리 사용됩니다. 주전원 전압에서 AC 입력을 받아 저전압 DC 출력으로 변환합니다.

SMPS는 회로 토폴로지에 따라 비절연 컨버터와 절연 컨버터의 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다.

일반적으로 SMPS는 정류기와 입력 필터를 통해 AC 소스 전압을 DC 전압으로 변환하는 방식으로 작동합니다. 그 후 초퍼를 사용하여 DC 전압을 "절단"하여 변압기 1차 권선의 입력에서 일련의 구형파 고주파 펄스(20kHz ~ 10MHz 범위)를 생성합니다.

스위치 모드 전원 공급 장치(SMPS)의 주요 목적은 조정되지 않은 AC 또는 DC 전압을 컴퓨터와 같은 전자 장치에 적합한 조정된 DC 전압으로 변환하는 것입니다. 컴퓨터 및 기타 전자 제품에는 안정적이고 효율적인 전원 공급이 필요하기 때문에 이러한 변환이 필요합니다.

담배 연기나 집먼지 등의 먼지와 이물질은 SMPS를 손상시킬 수 있습니다. 또한 과열 및 환기 장애는 SMPS 고장의 일반적인 원인입니다. 이를 방지하려면 환기 장치에 먼지와 잡동사니가 없는지 확인하는 것이 중요합니다. 또한 CPU를 밀폐된 책상 안에 보관하지 않는 것이 좋습니다.

절연 변압기를 사용하여 전압을 쉽게 측정할 수 있지만, 더 효과적인 방법은 고전압 측정에 차동 프로브를 활용하는 것입니다. 차동 프로브에는 두 개의 입력이 장착되어 있으며 이러한 입력 간의 전압 차이를 측정하도록 특별히 설계되었습니다.

SMPS는 1차 AC 전압을 출력 DC 전압으로 변환하는 방식에서 선형 전원 공급 장치와 구별됩니다. 선형 접근 방식에 의존하는 대신 SMPS는 전력 트랜지스터를 사용하여 고주파 전압을 생성한 후 소형 변압기를 통과하고 필터링하여 AC 노이즈를 제거합니다.

SMPS에서 인버터는 PWM 기술을 활용합니다. 그런 다음 인버터의 출력은 다이오드 정류기를 사용하여 직류로 변환됩니다. 인버터는 고주파에서 작동하기 때문에 소형 필터 구성 요소를 사용하여 DC 출력 전압의 리플을 쉽게 필터링할 수 있습니다.

다른 전원 공급 장치와 마찬가지로 SMPS는 전압 및 전류 특성을 변환하면서 DC 또는 AC 소스(주로 주 전원)에서 개인용 컴퓨터와 같은 DC 부하로 전력을 전송합니다. DC를 DC로 변환하는 고주파 스위칭 컨버터를 사용합니다.