SMPS(Switching Mode Power Supply)는 대부분의 전자 통신 기기에 폭넓게 이용되고 있는 직류 안정화 전원입니다.
파워서플라이의 종류로 스위칭,리니어, 인버터 등 방식이 다양하며 보통은 SMPS가 많이 사용되고 있습니다.
어댑터도 마찬가지로 리니어에서 스위칭 방식으로 점차 변화되고 있습니다.
직류 안정화란? 정전압회로등을 통해 깨끗하고, 안정된 직류를 공급해주는 장치를 말합니다.
스위칭 주파수란? 전류나 전압을 쪼개어 스위칭 소자를 이용하여 이루어지는데 이때 주기적으로 빠르게
on/off 해서 필터에 인가되는 전압이 나오다 안나오다 하는 펄스가 되도록 하는 것입니다. on시간이 길면
출력되는 dc전압이 높아지는 것이고 반대로 on 시간이 짧아지면 출력되는 dc 전압이 낮아집니다.
이 때에 스위칭하는 주파수를 스위칭 주파수라 합니다.
반도체 소자의 스위칭 특성을 이용하여 전력의 흐름을 제어함으로써 고효율, 소형 및 경량화에 장점이 있습니다.
smps는 스위칭 주파수를 높여 커패시터나 인덕터와 같은 에너지 축적용 소자를 소형화 함으로써 소형/경량화를
이룰 수 있습니다. 이를 위해서는 스위칭 손실과 인덕터 손실 등 전력 손실을 최소화 하면서 고속의 스위칭이
가능한 반도체 소자의 개발이 필요합니다.
smps설계 및 사용시에는 스위칭 시 발생하는 열로 인해 전원회로 자체의 성능이 저하되는 thermal derating과
스위칭 시 발생하는 surge 및 noise 문제도 고려하여야 합니다.
AC-DC->스위칭->트랜스 권수에 따라서 승압/강합 -> 정류 -> 필터 -> DC전압
DC-DC->DC전압으로 승압 혹은 강압하는 SMPS(Switching Mode Power Supply)
보통 스위칭하는 소자는 FET를 많이 사용하는데 용량이 클수록 IGBT를 많이 사용합니다. IGBT의 입력 특성은
FET와 같고 출력은 TR특성과 같은 FET와 TR의 장점만을 사용하는 대용량 소자이며 AC-DC, DC-DC에도 많이
사용되고 있습니다.
SMPS 장점: 스위칭 주파수를 높여 효율을 극대화 하고 소형, 경량으로 대용량의 파워서플라이를 만들 수 있으며
효율이 높고 소형경량이며 입력전압 범위가 큽니다.
SMPS 단점: 설계 또는 제품마다 차이는 있지만 스위칭에 따른 노이즈 발생이 있습니다. 또한 ON/OFF를 반복하는
관계로 정밀한 기기나 잡음에 영향을 많이 받는 제품에서는 피해야 할 듯 합니다.