Was ist ein Schaltnetzteil?
Ein Schaltnetzteil (SMPS) ist eine Art Leistungsregler, mit dem die bereitgestellte Strommenge schnell eingestellt werden kann. Diese Funktion ermöglicht es einem SMPS, sehr effizient zu sein und Energieverschwendung zu vermeiden. Der allgemeine Zweck dieses Netzteils besteht darin, Strom von einer externen Quelle zu beziehen und den Strom in einen für eine Last erforderlichen Wert umzuwandeln. Schaltnetzteile werden üblicherweise in Personalcomputern verwendet.
Das erste Schaltnetzteil wurde 1976 patentiert. Im folgenden Jahr verwendete Apple® Computer als erster Computerhersteller ein SMPS in einer Produktionseinheit. Die Verwendung dieses Netzteiltyps ermöglichte es dem Apple II ™, leichter und kompakter zu sein als andere Konkurrenzcomputer.
Vor der Entwicklung des Schaltnetzteils verwendeten die meisten PCs Linearregler. Diese früheren Leistungsteile erzeugten eine festgelegte, unveränderte Spannungsmenge. Um diesen Ausgang konstant zu halten, werden bei linearen Versorgungen normalerweise einfache Widerstände verwendet. Dies erzeugte eine erhebliche Menge an Wärme und verschwendete Spannung während des Regelungsprozesses.
Schaltnetzteile lösen dieses Problem und verschwenden keine Energie in Form von Wärme. Anstatt die Spannung über Widerstände zu regeln, ist ein SMPS mit mehreren verschiedenen Transistoren und Kondensatoren ausgestattet. Das Netzteil kann schnell eine Kombination von Komponenten auswählen, die für eine bestimmte Situation am effizientesten ist. Im Wesentlichen kann ein Schaltnetzteil genau die Spannung liefern, die von einer Last benötigt wird.
Ein Schaltnetzteil bietet neben dem Effizienzvorteil einige weitere Vorteile. Ein SMPS ist normalerweise kleiner und leichter als ein vergleichbares lineares Modell, da sperrige Transformatoren fehlen. Schaltnetzteile sind weniger anfällig für Überhitzung und haben oft eine längere Lebensdauer als ihre linearen Gegenstücke.
Ein SMPS ist jedoch nicht ohne Nachteile. Diese Art der Stromversorgung ist komplexer als ältere Geräte und im Allgemeinen teurer in der Herstellung. Das schnelle Schalten der Spannung in diesen Netzteilen erzeugt auch elektromagnetische Störungen, die benachbarte elektronische Geräte beeinträchtigen können. Moderne Stromversorgungen verwenden häufig interne Filter, um diese Störungen zu begrenzen.
Computer sind die am häufigsten verwendeten Geräte, die Schaltnetzteile verwenden, aber auch andere Geräte verwenden diese. Viele Handy-Ladegeräte sind in der Tat kleine SMPS-Einheiten. Auf diese Weise können sie die Wandleistung effizient umwandeln, ohne überhitzt zu werden. Ein Schaltnetzteil kann in praktisch jeder Anwendung eingesetzt werden, in der ein hoher Wirkungsgrad erforderlich ist.