Mis on kommuteeritud režiimi toiteallikas?

Lülitatud režiimiga toiteallikas (SMPS) on teatud tüüpi muundur, mis teisendab seadme pingetaset. SMPS toodab kasutatavat väljundit ja võimaldab ka energiat tõhusalt kasutada. Selle toiteallika üldeesmärk on võtta vastu elektrit välisest allikast ja teisendada võimsus koormuse jaoks vajalikule pingetasemele. Neid toiteallikaid kasutatakse tavaliselt personaalarvutites.

Esimene kommuteeritud toiteallikas patenteeriti 1976. aastal. Järgmisel aastal sai Apple® Computerist esimene arvutitootja, kes kasutas tootmisüksuses SMPS-i. Seda tüüpi toiteallika kasutamine võimaldas Apple II™-l olla teistest konkureerivatest arvutitest kergem ja kompaktsem.

Enne SMPS-i väljatöötamist kasutas enamik personaalarvuteid lineaarseid regulaatoreid. Need varasemad jõuallikad andsid kindla, muutumatu pinge. Selle väljundi konstantsena hoidmiseks kasutasid lineaarsed toiteallikad tavaliselt lihtsaid takisteid. See tekitas reguleerimisprotsessi ajal märkimisväärsel hulgal soojust ja raisati pinget.

Lülitatud režiimiga toiteallikad lahendavad selle probleemi ega raiska energiat soojuse kujul. Selle asemel, et pinget takistite kaudu reguleerida, on SMPS varustatud mitme erineva transistori ja kondensaatoriga. Toiteallikas saab kiiresti valida komponentide kombinatsiooni, mis on konkreetse olukorra jaoks kõige tõhusam. Sisuliselt suudab SMPS pakkuda täpset pinget, mida koormus nõuab.

Lisaks efektiivsuse eelisele on lülitusrežiimil toiteallikal mitmeid täiendavaid eeliseid. SMPS on suuremahuliste trafode puudumise tõttu tavaliselt väiksem ja kergem kui võrreldav lineaarne mudel. Lülitatud režiimi toiteallikad on vähem altid ülekuumenemisele ja neil on sageli pikem kasutusiga kui nende lineaarsetel analoogidel.

SMPS-il pole siiski puudusi. Seda tüüpi toiteallikad on keerulisemad kui vanemad seadmed ja selle tootmine on üldiselt kallim. Pinge kiire ümberlülitumine nendes toiteallikates tekitab ka elektromagnetilisi häireid, mis võivad negatiivselt mõjutada läheduses asuvaid elektroonilisi seadmeid. Kaasaegsed toiteallikad kasutavad nende häirete piiramiseks sageli sisemisi filtreid.
Arvutid on kõige levinumad seadmed, mis kasutavad kommuteeritud toiteallikaid, kuid neid kasutavad ka teised seadmed. Paljud mobiiltelefonide laadijad on tegelikult väikesed SMPS-seadmed. See võimaldab neil seinavõimsust tõhusalt muundada ilma ülekuumenemata. Lülitatud režiimi toiteallikat saab kasutada praktiliselt igas rakenduses, kus on vaja suurt efektiivsust.