SMPS란(설명, 특징, 원리)

SMPS란?

SMPS는 전력원으로부터 교류 전원을 받아서 직류 전원으로 특성을 변화시킨 뒤, 다른 전자기기로 직류 전원을 공급하는 직류 전원 공급장치의 일종입니다.

 

SMPS가 Swtiching Mode Power Supply라는 이름을 갖는 이유는 스위칭 동작을 이용해서

전류나 전압의 특성을 변화시킨 뒤 다른 전자기기에 전원을 공급하기 때문입니다.

SMPS의 특징

일반적으로 배터리나 교류전원으로부터 받은 전원을 직류전원으로 변화시켜 다른 전자기기에 공급하는 방식은 선형 제어 방식과 스위치 모드 방식이 있습니다.

 

스위치 모드 방식을 이용한 전원공급기인 SMPS내에는 스위칭 트랜지스터와 같은 반도체 스위치 소자가 있습니다.

SMPS는 이러한 스위칭 반도체 소자의 온.오프 시간 비율을 제어해 출력을 안정화시키고,

안정된 직류 전원을 다른 전자기기로 공급해 주는 역할을 합니다.

 

이러한 스위칭 방식은 옛날에 쓰이던 TV 수상기나 CRT 모니터 등에 사용되었던 선형 제어 방식보다

더 높은 효율, 더 작은 키기, 더 작은 무게, 더 작은 열 발생률을 실현할 수 있습니다.

 

그래서 현재의 대부분 전자기기 및 장비 등 에는 선형 제어 방식의 전원 공급장치가 아닌

스위칭 방식의 전원 공급장치가 널리 쓰이고 있습니다.

 

하지만 이렇게 선형 제어 방식보다 월등히 좋아 보이는 스위칭 방식의 전원 공급장치도 단점이 있습니다.

먼저 스위칭 방식의 전원 공급장치는 선형 제어 방식의 전원 공급 장치보다 가격도 비싸고 회로도 복잡한 편입니다.

뿐만 아니라 스위칭 동작을 하면서 고주파가 발생하게 되고, 이는 노이즈 및 전자파를 발생시킵니다.

 

전자기기는 전원의 품질에 따라 전자회로의 동작, 안정성, 정밀도가 좌우되는 경우가 많습니다.

따라서 정밀함이 요구되는 기기나 노이즈에 취약한 기기 주변에는 SMPS의 설치를 피하거나

노이즈 제거를 위한 노이즈 필터 등을 설치해주어야 합니다.

SMSP의 원리

SMPS는 공급받는 전류나 전압을 스위치 소자를 이용해여 일정하게 쪼갭니다.

 

이렇게 쪼갠 전압원을 스위칭 주파수라고 하며,

ON 시간이 길면 출력되는 DC 전압이 높아지고

반대로 ON 시간이 짧으면 출력되는 DC 전압이 낮아지는 특징을 가지고 있습니다.

 

<참고 자료 출처>

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2839811&cid=40942&categoryId=32828

https://www.odpcorp.co.kr/index/s3/s1.php