Schaltnetzteil (SMPS) - definition
Schaltnetzteil (SMPS) - definition
Schalten-netzteile (Schaltnetzteil. switching Mode Power Supply, SMPS) ist eine elektronische Stromversorgung, die elektrische Energie von einem Spannungsniveau in ein anderes umwandelt, indem sie Halbleiterelemente, wie z.B. Transistoren, und Energiespeicherelemente - hauptsächlich Spulen und Kondensatoren. Es funktioniert nach dem Prinzip des periodischen Ein- und Ausschaltens des Stromflusses, was eine Leistungsumwandlung mit einem viel höheren Wirkungsgrad als bei herkömmlichen linearen Netzteilen ermöglicht.
Der Hauptzweck eines Schaltnetzteils besteht darin, die Ausgangsspannung trotz Schwankungen der Eingangsspannung oder der Last zu stabilisieren. Im Gegensatz zu linearen Systemen, die die Spannung durch Ableitung überschüssiger Energie in Form von Wärme regulieren, steuert ein Schaltnetzteil die durchschnittliche Spannung durch pulsweitenmodulation (PWM Pulsweitenmodulation), was sich in geringeren Energieverlusten und einem höheren Wirkungsgrad niederschlägt, oft über 85-90%.
Schaltbare-netzteile gibt es in einer Vielzahl von topologischen Konfigurationen, wie z. B. buck (Spannungsabsenkung), boost (Spannungserhöhung), buck (Spannungsreduzierung)-boost_ (sowohl aufwärts- und abwärts-spannung), als auch zum Absenken der Spannung), oder in komplexeren Strukturen mit galvanischer Isolierung, wie z.B. Topologien flyback, vorwärts, half-bridge_ i full-brücke. Ihre Wahl hängt von den Leistungsanforderungen ab, der Isolierung, dem Spannungsbereich und der Betriebsfrequenz.
Netzteile dieses Typs werden häufig in der Computertechnik eingesetzt, telekommunikation, medizinischen Geräten, automatisierung, lED-Beleuchtungssystemen und in der Automobilindustrie. Ihre geringe Größe, geringes Gewicht, ihre Fähigkeit, über einen breiten Eingangsspannungsbereich zu arbeiten, und ihr hoher Wirkungsgrad machen sie zu einem Standard in modernen elektronischen Designs. Bei der Entwicklung von SMPS müssen Fragen im Zusammenhang mit der Emission von elektromagnetische Störungen (EMI), stabilität des Steuersystems und effektive Wärmeableitung.
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