Sokat gondolkodtam azon, hogy hogyan lehetne minél egyszerűbb és kisebb kapcsolóüzemű tápot készíteni. Olyan „univerzális” tápegységre volt szükségem, amihez nem nekem kell tekernem a trafót, hanem fogok egy gyári PC-táp trafót, és a köré készítem el a kapcsolást. Nos, ezt többé-kevésbé tudja is eme kis kapcsolás. Annyival egyszerűbb dolgunk van, hogy csak kinézzük a kellő teljesítményű IC-t, és megépítjük az ahhoz tartozó pár alkatrészes kapcsolást.

Először csak egy kisebb falattal kezdünk, a következő cikkben már belecsapunk jobban.

Tehát most a POWER INTEGRATIONS Inc. által gyártott TOPSwitch-GX család legkisebb tagjával kezdjük. Ő nem más, mint a TOP200YAI. Mindössze 5-10 W teljesítményre képes, ezért még SMD változatban is kapható ez a háromlábú, TO220 tokos kis csoda.

Miért is jó?

• Olcsón utánépíthető, hétköznapi alkatrészekből

• Mindössze 11 alkatrészt igényel, beleértve a trafót és az IC-t is 

• Felülszabályozott MOSFET kapcsolás, amivel spórolhatnánk az EMI szűrőkön, de nem fogunk

• Akár 90%-kal könnyebb megoldás hagyományos trafós társainál

• Akár 90%-os hatékonyság a Flyback technológiának köszönhetően

• Beépített az induló és a futó áramkorlátozás

• Integrált alacsony gate-kapacitású 700 V AC MOSFET

• CMOS kontroller / gate meghajtó: fogyasztása csupán 6 mW /

• Beépített PWM-vezérlő és 700 V MOSFET egy ipari szabványnak megfelelő, háromlábú TO-220 tokban

• Csak egy külső kondenzátor szükséges a bypass és start-up/auto-restart funkciókhoz

• On-chip túlterhelés és túlmelegedés elleni védelem

• Használható állandó (24/7) és szakaszos módban is

• Integrált 100 kHz-es oszcillátor és még elég sokáig sorolhatnám, mi minden található ebben a picike tokban

De egy pillanat, mi is az a kapcsolóüzemű tápegység, és hogyan is működik?

A kapcsolóüzemű tápegység (angolul: switched-mode power supply, switching-mode power supply, SMPS) egy elektronikus tápegység, amely a kívánt feszültség és áram előállításához, illetve annak állandó és a kívánt értéken tartásához nagyfrekvenciájú kapcsolójelet használ a szabályzás (switching regulator) vagy vezérlés során. A bemenetet egyenirányítják és szűrik, majd tranzisztor segítségével a szabályzásnak vagy vezérlésnek megfelelő kitöltési tényezőjű, nagyfrekvenciás (50 kHz - 2 MHz) négyszögjelet (PWM) kapcsolgatnak egy tekercsre. A tekercs szolgálhat, mint transzformátor vagy mint önindukciós elem. A kimenetet pedig szükség szerint ismét szűrik.

Előnye, hogy sokkal kisebb (és így könnyebb) transzformátort tartalmazhat a hagyományos váltóáramú tápegységekhez képest, egyenáram átalakítására is alkalmas, hatásfoka akár a 99%-ot is elérheti, terheléstől függetlenül állandó értéken lehet tartani a kimenet feszültségét vagy áramát, és tudja kezelni a zárlatot. Hátránya azonban a bonyolult kivitelezés, elektromágneses szórása igen magas, amely a híradástechnikai elemek működését zavarhatja.

Tulajdonképp ugyanezen az alapelven működnek az inverterek is.