Co je to spínaný napájecí zdroj?

Spínaný zdroj napájení (SMPS) je typ regulátoru výkonu, který je schopen rychle upravit množství dodávané elektřiny. Tato funkce umožňuje SMPS být velmi efektivní a vyhnout se plýtvání energií. Obecným účelem tohoto zdroje napájení je přijímat elektřinu z externího zdroje a převádět energii na úroveň vyžadovanou zátěží. Spínané napájecí zdroje se běžně používají v osobních počítačích.

První zdroj s přepínáním byl patentován v roce 1976. V následujícím roce se Apple® Computer stal prvním výrobcem počítačů, který používal SMPS ve výrobní jednotce. Použití tohoto typu napájení umožnilo Apple II ™ být lehčí a kompaktnější než jiné konkurenční počítače.

Před vývojem spínaného zdroje napájení většina osobních počítačů používala lineární regulátory. Tyto dřívější energetické jednotky produkovaly nastavené neměnné množství napětí. Aby byl tento výstup konstantní, používaly lineární zdroje obvykle jednoduché odpory. To generovalo značné množství tepla a zbytečné napětí během regulačního procesu.

Spínané napájecí zdroje tento problém řeší a neztrácejí energii ve formě tepla. Namísto regulace napětí přes odpory je SMPS vybaven několika různými tranzistory a kondenzátory. Zdroj napájení může rychle vybrat kombinaci komponent, která je pro konkrétní situaci nejúčinnější. V podstatě může spínaný napájecí zdroj poskytovat přesné množství napětí, které je vyžadováno zátěží.

Kromě výhody účinnosti má spínané napájení několik dalších výhod. SMPS je obvykle menší a lehčí než srovnatelný lineární model, kvůli nedostatku objemných transformátorů. Spínané zdroje jsou méně náchylné k přehřátí a často mají delší použitelnou životnost než jejich lineární protějšky.

SMPS však není bez nevýhod. Tento typ napájení je složitější než starší jednotky a výroba je obecně dražší. Rychlé přepínání napětí v těchto napájecích zdrojích také způsobí elektromagnetické rušení, které může nepříznivě ovlivnit blízké elektronické zařízení. Moderní napájecí zdroje často používají interní filtry k omezení tohoto rušení.

Počítače jsou nejčastějšími zařízeními, která používají spínané zdroje napájení, ale jiná zařízení je také využívají. Mnoho nabíječek mobilních telefonů jsou ve skutečnosti malé jednotky SMPS. To jim umožňuje efektivně převádět energii na stěně, aniž by se přehřívaly. Spínané napájení lze použít prakticky v každé aplikaci, kde je vyžadována vysoká účinnost.