منبع تغذیه سوئیچینگ

منبع تغذیه سوئیچینگ ( به انگلیسی: Switched - mode power supply ) ( اختصاری  SMPS ) نوعی منبع تغذیه است. یک رگولاتور خطی با تلف کردن توان اضافی به شکل حرارت قادر است ولتاژ یا جریان خروجی را تنظیم کند بنابراین حداکثر بازده توان آن برابر است با نسبت ولتاژ خروجی به ولتاژ ورودی. در یک منبع تغذیه سوییچینگ ولتاژ یا جریان از طریق سویچ کردن یک عنصر ذخیره کننده انرژی مثل سلف یا خازن تنظیم می شود. عناصر سوییچینگ ایده آل ( مثل ترانزیستوری که در خارج از ناحیه فعال کار می کند ) در حالت وصل، مقاومتی نداشته و در حالت قطع هم جریانی از آن ها عبور نمی کند بنابراین این دسته از منابع تغذیه به لحاظ نظری می توانند بازده ۱۰۰ درصد داشته باشند.
( این یعنی اینکه تمامی توان ورودی به بار منتقل می شود و هیچ کسری از آن از طریق گرما هدر نمی رود ) .
منابع تغذیه گوناگونی وجود دارند اما سازوکار تقریباً یکسانی دارند. [ ۱]
• برد مدار چاپی ( PCB ) : برد اصلی که قطعات بر روی آن لحیم می شوند و به یکدیگر متصل می شوند.
• فیلتر خطی ( Line filter ) : این قطعه از ورود و خروج فرکانس های اضافی جلوگیری می کند. این جریانات ناخواسته در زمان سوئیچینگ ها یا چرخش موتورهای الکتریکی به وجود می آیند. [ ۲]
• خازن ورودی ( Input Capacitor ) : این قسمت از دو خازن الکترولیت با ظرفیت متناسب توان منبع تغذیه تشکیل شده است که وظیفه تنظیم و کنترل سطح ولتاژ ورودی و خروجی و همچنین ذخیره انرژی مورد نیاز مدارسوئیچینگ به هنگام وقفه های کوتاه انرژی را بر عهده دارد.
• پاور سوئیچینگ ( Power switching ) : این قسمت از دو ماسفت تشکیل شده است که وظیفه کنترل ولتاژ خروجی هنگامی که سیستم شروع به کار می کند یا خاموش می شود را بر عهده دارد.
• ترنسفورمر ( Transformer ) : خروجی های مختلفی برای کار بخش های رایانه مورد نیاز است. تغییر سطح ولتاژ توسط این قطعه انجام می گیرد.
• دیودهای خروجی ( Output Diodes ) : دیودهای زنر و شاتکی هستند که وظیفه یکسو سازی ولتاژ خروجی در حالت عادی و قطع کامل جریان خروجی در حالت خاص را بر عهده دارند.
• فیلتر خروجی ( Output Filter ) : این قطعه در زمان روشن بودن سیستم به ذخیره انرژی می پردازد و زمانی که سیستم خاموش می شود، آن را به ترانزیستورها انتقال می دهد.
• گرماگیر ( Heat sink ) : زمان روشن بودن منبع تغذیه انرژی زیادی تبدیل به گرما می شود. دفع این گرما به وسیله فن و سینک های گرمایی صورت می گیرد. گرماگیر از آلیاژهای مختلف آلومینیوم و مس ساخته می شود و به واسطه تعبیه شیارهایی برروی آن جهت عبور جریان هوا، وظیفه انتقال دما از ترانزیستورهای سوئیچینگ، دیودهای زنر، شاتکی و فست به محیط اطراف را بر عهده دارد.
• فن: در منابع تغذیه وظیفه خنک کردن فضای داخل منابع تغذیه حاصل از گرمای خازن ها و دیودها را بر عهده دارد.