Switched Mode Power Supply ของ แหล่งจ่ายไฟ


ในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมด (อังกฤษ: switched mode power supply) หรือ SMPS , AC อินพุท จะถูก rectify โดยตรง จากนั้นจะถูกกรองเพื่อให้ได้แรงดัน DC. แรงดันไฟตรงที่เกิดขึ้นจะถูกสับเปลี่ยนให้ปิด/เปิดที่ความถี่สูงโดยวงจรสวิตชิ่งอิเล็กทรอนิกส์ ทำให้เป็นกระแสสลับความถี่สูงมาก (ประมาณ 10 KHz-1 MHz) ซึ่งจะทำให้มีการใช้หม้อแปลงไฟฟ้า และตัวกรองเก็บประจุที่มีขนาดเล็กมาก น้ำหนักเบา และมีราคาถูกกว่า ที่พบในอุปกรณ์ไฟฟ้าเชิงเส้นที่ทำงานที่ความถี่ไฟเมน(50 Hz) หลังจากทีผ่านตัวเหนี่ยวนำหรือหม้อแปลงแล้ว AC ความถี่สูงจะถูก rectify และ filter เพื่อผลิตแรงดัน output DC. ถ้า SMPS ใช้หม้อแปลงความถี่สูงหุ้มฉนวนอย่างเพียงพอ, เอาต์พุตจะถูกแยกออกจากไฟเมนทางไฟฟ้า; คุณลักษณะนี้มักเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อความปลอดภัย

Switched-mode power supplies ปกติจะถูก regulate และเพื่อให้แรงดันเอาต์พุตคงที่ แหล่งจ่ายไฟจะมี feedback controller ที่จะตรวจสอบกระแสที่โหลดดึงเอาไปใช้. duty cycle ของการสวิตช์จะเพิ่มขึ้น ถ้าเอาต์พุตต้องการพลังงานมากขึ้น

Block diagram ของ SMPS

SMPSs มักจะมีคุณลักษณะด้านความปลอดภัย เช่นการจำกัดปริมาณกระแส หรือวงจร crowbar เพื่อช่วยป้องกันอุปกรณ์และผู้ใช้จากอันตราย. ในกรณีที่ตรวจพบความผิดปกติของ การใช้กระแสที่สูง, SMPS จะถือว่าเป็นการลัดวงจร และจะปิดตัวเองก่อนที่จะเกิดความเสียหาย แหล่งจ่ายไฟของ PC ปกติจะส่งสัญญาณ power good ไปให้เมนบอร์ด; ถ้าสัญญาณนี้ขาดหายไป ระบบจะเริ่มขบวนการ shutdown เพื่อป้องกันการสูญเสียข้อมูล อันเนื่องมาจากความผิดปรกติของแหล่งจ่ายไฟ

SMPSs มีขีดจำกัดแน่นอนสำหรับกระแสเอาต์พุตที่ต่ำที่สุด มันจะจ่ายเอาต์พุตในระดับท่สูงกว่าค่าใดค่าหนึ่ง แต้จะไม่ทำงานถ้ากระแสเอาต์พุตต่ำกว่าจุดนั้น ในสภาพไม่มีโหลด ความถี่จากวงจรสวิตชิ่งจะสูงขึ้นอย่างมากจนทำให้หม้อแปลงแยกอินพุทกับเอาต์พุตเสียหาย อันเนื่องมาจากแรงดันไฟฟ้ายอดแหลมที่เรียกว่า spike ที่เกิดขึ้นสูงมาก วงจรป้องกันของ SMPS อาจทำงานในช่วงสั้นๆ แต่แล้วก็ปิดตัวลงเมื่อตรวจสอบแล้วว่าไม่มีโหลด dummy load ขนาดเล็กมากและใช้พลังงานต่ำเช่น power transistor แบบเซรามิก หรือหลอดไฟ 10 วัตต์ สามารถนำมาต่อเข้ากับเอาต์พุตเพื่อให้มันทำงานโดยไม่มีโหลดได้

Power factor (PF) ได้กลายเป็นความกังวลสำหรับผู้ผลิตคอมพิวเตอร์. SMPS เป็นแหล่งผลิตฮาโมนิคใน power line และมี PF ที่แย่มาก ไฟป้อนเข้าที่ rectifier จะบิดเบือน waveshape ของกระแสที่ดึงมาจากสายเมน; สิ่งนี้ก่อให้เกิดผลกระทบด้านลบต่อโหลดอื่นๆในบริเวณใกล้เคียง กระแสที่บิดเบือนทำให้เกิดความร้อนส่วนเกินในสายไฟและอุปกรณ์ที่กระจายอยู่ทั่วไป SMPS ในอาคารหนึ่งสามารถทำให้คุณภาพไฟฟ้าที่ไม่ดีสำหรับลูกค้าที่ใช้ไฟฟ้าอื่น ๆ ลูกค้าดังกล่าวอาจต้องเผชิญกับค่าไฟฟ้าที่สูงขึ้นอันเนื่องมาจาก PF มีค่าต่ำ

SMPS บางตัวใช้ตัวกรองหรือขั้นตอนการสวิตช์เพิ่มเติมในวงจรเรียงกระแสเพื่อปรับปรุงรูปแบบของคลื่นกระแสไฟฟ้าที่ดึงมาจากไฟ AC input สิ่งนี้จะเพิ่มความซับซ้อนของระบบเข้าไปอีก แหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ที่สร้างขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาจะเพิ่มตัวแก้ PF เข้าไปใน SMPF และอาจโฆษณาว่ามี PF ที่ 1.0

ใกล้เคียง

แหล่งมรดกโลก แหล่งจ่ายไฟ แหล่งโบราณคดีบ้านโนนวัด แหล่งโบราณคดีบ้านเชียง แหล่งจ่ายไฟสำหรับคอมพิวเตอร์ แหล่งคริสเตียนลับในภูมิภาคนางาซากิ แหล่งแร่ดีบุกในประเทศไทย แหล่งขุดค้นไดโนเสาร์ในอุทยานแห่งชาติภูเวียง แหล่งไดโนเสาร์โคกผาส้วม แหล่งน้ำ