SMPS란?
교류 전원을 입력으로 받아서 직류 전원으로 바꾸어주는 장치. Switching Mod Power Supply 의 약자이다. 이러한 장치가 필요한 이유는 일반적으로 사용되는 220V 교류 전원을 우리가 만든 회로에 사용하려면 낮은 직류 전압(3.3V, 5V 등)이 필요하기 때문이다.
SMPS의 원리
이처럼 교류 전원을 직류 전원으로 바꾸어주는 장치들 중에서 SMPS가 가지는 특징은 switching mod를 이용한다는 것이다. 스위칭 소자인 FET나 IGB 라는 것을 이용해서 On/Off를 반복해 펄스를 만들어 낸다. 이처럼 이 소자들을 이용해 코일에 공급하는 전원을 키고 끄는 것을 반복하여 우리가 원하는 크기의 직류 전원을 만들어 내는 것이다. 세부적으로는 On 시간이 길수록 출력되는 직류 전압이 높아진다.
SMPS의 특징
과거에는 SMPS가 아니라 선형 제어 방식의 전원 공급장치(power supply)를 사용하였는데, 최근에는 SMPS가 사용된다. 그 이유로 효율이 높고 기기의 사이즈가 더 작으며, 열 발생률도 낮다.
그런데 이렇게 스위칭을 이용하면 스위칭에 의해 노이즈가 발생한다. 스위칭 과정에서 고주파가 발생하고 이로 인해 노이즈와 전자파가 발생하는 것이 SMPS의 단점이다.
| 선형제어 방식 전원 | 스위칭보드 방식 전원 | |
| 효율 | 낮다(20~50%) | 높다(65~95%) |
| Noise & ripple | 작다(~10mv) | 크다(10~200mv) |
| 안정도 | 높다 | 낮다 |
| 응답속도 | 빠름 | 보통 |
| 입력전압 | 입력 범위 넓어지면 효율 저하 | 넓은 입력범위에서도 가능 |
| 회로 | 간단하고 부품이 적음 | 복잡하고 부품이 많음 |
| 외형치수 | 크다 | 작다 |
| 중량 | 무겁다 | 가볍다 |
이러한 특징으로 인해 과거에 사용되던 선형제어 방식 전원을 대체하여 최근에는 스위칭 보드를 이용해 소형화하여 가전제품 등에 사용되기도 한다.
댓글