Sumber Daya Listrik Linear vs Switched-Mode: Memahami Teknologi SMPS

Adapter banyak digunakan dalam kehidupan saat ini. Biasanya muncul sebagai kotak hitam seperti batu bata dan langkah pertama untuk menggunakan perangkat elektronik adalah menghubungkan adapter dan mencoloknya ke stopkontak dinding.

Sederhana seperti terlihat, adapter cukup kompleks dalam struktur internalnya. Mari kita pelajari sesuatu tentangnya bersama-sama.

Apa itu adapter?

Seperti namanya, adapter adalah perangkat yang menyesuaikan alat listrik Anda dengan listrik jaringan.

Biasanya alat rumah tangga kami seperti lemari es dan mesin cuci dapat bekerja langsung dengan tegangan, 120V dan 60 Hz AC di AS, yang disediakan oleh listrik jaringan.

Namun, beberapa perangkat listrik yang kami gunakan bekerja pada tegangan rendah seperti 20V, sehingga mereka memerlukan adapter daya untuk menurunkan tegangan untuk mendapatkan sumber daya listrik yang sesuai.

Ada lebih dan lebih fungsi yang ditambahkan ke alat rumah tangga, yang membutuhkan rangkaian kontrol untuk mengatur mereka.

Karena rangkaian kontrol sering bekerja pada tegangan rendah, beberapa bagian dari rangkaian internal alat rumah tangga memerankan peran sebagai adapter. Ini menunjukkan bahwa adapter independen dapat membantu menjaga bagian utama perangkat dalam ukuran kecil, yang sangat dibutuhkan oleh perangkat elektronik saat ini.

Jenis adapter

Adapter paling umum yang kita lihat adalah: sumber daya listrik linear dan sumber daya listrik switched-mode (SMPSs).

Sebelum kita masuk ke detail, mari saya perkenalkan beberapa konsep untuk memberikan pemahaman yang lebih baik kepada Anda.

• Transformer: selalu dua kail berbeda dililit pada inti yang sama, dapat digunakan untuk menyesuaikan tegangan antara dua rangkaian.
• Rectifier: mengubah arus bolak-balik (AC), yang secara periodik membalik arah, menjadi arus searah (DC) yang mengalir hanya dalam satu arah. Mencakup banyak tipe seperti dioda tabung vakum, dioda semikonduktor, dll.
• Filter: terdiri dari kapasitor, induktor dan resistor. Menghaluskan gelombang berdenyut dari DC yang difilter.

Sumber daya listrik linear

Pada dasarnya, di dalam sumber daya listrik linear, ada transformer yang mengubah tegangan listrik jaringan menjadi tegangan lebih rendah.

Kemudian rectifier mengubahnya menjadi DC berdenyut, dan akhirnya filter menghaluskan gelombang berdenyut DC, dengan variasi ripple yang tersisa cukup kecil untuk meninggalkan perangkat yang terdaya tidak terpengaruh.

Rangkaian linear harus dirancang untuk rentang input tegangan yang tertentu, sempit dan harus menggunakan transformer yang sesuai untuk frekuensi, biasanya 50 atau 60 Hz. Secara umum, karena frekuensi yang relatif rendah, transformer dalam rangkaian linear berukuran besar.

Untuk peralatan yang memerlukan tegangan yang lebih stabil atau akurat, regulator tegangan linear diperlukan. Kerugian pada transformer besar dan regulator tegangan mengarah pada efisiensi yang relatif rendah.

Sementara itu, ukuran transformer membatasi daya maksimum yang dapat disediakan oleh sumber daya listrik linear.

Untuk menyimpulkan, jika Anda memilih sumber daya listrik untuk perangkat, misalnya kotak audio Hi-Fi, yang memerlukan akurasi dan bekerja pada beban yang relatif rendah, sumber daya listrik linear adalah pilihan yang lebih baik.

Sumber daya listrik switched-mode

SMPS jauh lebih rumit daripada sumber daya listrik linear.

Dalam SMPS, input AC jaringan langsung difilter dan kemudian difilter untuk mendapatkan tegangan DC. Kemudian tegangan DC dihidupkan dan dimatikan pada frekuensi sangat tinggi (biasanya 10 kHz — 1 MHz) oleh rangkaian switching elektronik, menghasilkan arus AC. Selanjutnya arus AC akan melewati transformer atau induktor frekuensi tinggi.

Setelah melewati induktor atau transformer, AC frekuensi tinggi difilter dan difilter untuk menghasilkan tegangan output DC.

Nah di sini ada triknya: AC frekuensi tinggi memungkinkan penggunaan transformer dan kapasitor filter yang lebih kecil, lebih ringan, dan lebih murah daripada yang ditemukan dalam sumber daya listrik linear yang beroperasi pada frekuensi jaringan.

Karena karakteristik komponen switching yang digunakan dalam SMPS, ia memiliki efisiensi tinggi yang lebih dari 90%. Dan dengan menghilangkan batasan ukuran yang ditimbulkan oleh transformer, SMPS dapat menyediakan lebih banyak daya daripada sumber daya listrik linear.

Itulah sebabnya adapter yang kita lihat memuat PC, ponsel dan banyak perangkat elektronik lainnya semuanya SMPS.

Selain itu, komponen switching yang cepat dalam SMPS dapat menyebabkan derau listrik, yang dapat mempengaruhi perangkat yang terhubung padanya.

Oleh karena itu, tegangan output dari sumber daya listrik linear secara alami lebih murni daripada dari SMPS, menjadikan sumber daya listrik linear pilihan yang lebih baik dalam situasi yang presisi.

Ini menandai akhir dari posting ini.

Jika Anda ingin mengetahui lebih banyak tentang adapter, cukup tinggalkan komentar di bawah atau hubungi kami. Kami sedang mendengar!

Catatan: Kami tidak memiliki gambar yang digunakan dalam posting ini. Jika gambar milik Anda, silakan hubungi kami, dan kami akan mencabutnya secepat mungkin.