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SMPS(switch mode power supply)는 교류전압을 직류로 변환하고 파워 스위칭 트랜지스 또는 파워mos fet를 이용하여 펄스트랜스를 수10khz 이상으로 스위칭하여 구형파 형태의 전원으로 만들고 이것을 정류해서 직류전원을 출력 하도록 구성한 전원장치이며 PWM(pulse width modulation(펄스폭변조))제어를 통해서 안정된 전원이 공급되도록 정전압 및 보호회로로 구성돼 있습니다.SMPS를 제작할 때 가장 곤란한 부분은 역시 적합한 파워 스위칭트랜지스터와 펄스트랜스의 입수 그리고 인덕터 및 콘덴서를 선정하는 것인데 이것은 설계자들에게도 쉽지 않은것이며 회로 계산값과 실제 적용에 있어서 많은 오차가 있고 고정밀 측정기를 필요로합니다. 그러나 비슷한 입출력 전압 및 전류용량을 가진 SMPS가 있다면 부품으로 용량이나 사용법을 알 수 있으며 부품의 재활용도 가능하므로 여러개 준비하면 만들때 좋습니다. 일단은 단순하게 구성되는 스위칭회로를 제작 실험해 보면서 회로 동작 원리를 이해하고 정전압 및 보호뢰로등을 부가해 보는 것입니다.SMPS를 이해하기 위해서는 스위칭 레귤레이터IC에 의한 트랜스 레스 DC-DC컨버터 회로를 이해하고 만들어보는것도 좋습니다. 

SMPS는 AC-DC변환 및 DC-DC변환 스위치 회로로 구성되는데 스위치회로를 안정적으로 구동하기 위해서는 AC전원의 노이즈를 차단하기 위한 라인필터와 콘덴서들이 필요하고 돌입전류 방지 및 과전류에 대한 대책으로 바리스터(TNR)와 더미스터(NTC)가 추가 됩니다.하지만 스위칭회로의 잡음이나 리플이 많아 다른 전자기기에 영향을 주어 오동작을 유발 시킬수있으므로 이에대한 기술적인 대책이 필요하며 사용되는 부품도 많아자게 됩니다. 스위칭전원장치의 기본원리를 잠시 얘기해본다면 일반 정류회로와 비슷하나 펄스폭변조회로(PWM)와 스위칭 트랜지스터가 고주파용 팔스트랜스에 연결되어 있음을 알수있습니다. 출력전압을 OPAMP의 입력에 걸어 전압의 변위를 감지하고 이 신호를 포토커플러를 이용하여PWM회로에 보내어 TR의 스위칭을 컨트롤하여 항상 최적의 전압이 나올수있도록 합니다.

상용 제품에서는  비용 관계로 최소한의 정격부품들을 사용하고 브리지다이오드 대신 일반 정류다이오드를 사용하기도 합니다.소전류를 취급하는 아답터에서는 일부 부품을 생략하기도 하지만 앞으로 우리가 만들어갈 회로는 여러 부하에 공통으로 사용될 전원이므로 여유를 두어 전력 용량이 큰 부품을 사용하는것이 좋겠습니다. 만들때 무엇보다도 중요한것은 AC220V의 전원입력을 그대로 입력 받는 회로도이므로 절연에 신경을 써주셔야합니다. 위 회로는 전원공급을 차단하더라도 전해콘덴서에는 고전압이 축적되어있닌까 전극에 접촉되는 경우 감전의 위험도 있습니다.이와같이 콘덴서에 전기가 축적되어있을지 모르는상황이라면 수십옴 저항기를 쇼트시켜서 콘덴서를 방전시키면 좋겠습니다.

펄스트랜스는 수10khz 이상 고주파가 나옵니다. 코일 감이가 저주파용 트랜스보다 매우 적게되고 가벼워지며 주파수를 높게하면 더 작고 가벼운 크기로도 큰 전류를 흘릴수있습니다.

펄스트랜스는 코어가 기준이 되어 형상 및 코일감이 전력등이 결정되고 형태에 따라서 EP,EIEE CORE등으로 분류됩니다.

SMPS에 사용되는 트랜스는 용도 및 규격에 따라서 다양한 형태가 있어 일일이 나열할수는 없으나 기본적 유형에서 크게 벗어나지 않습니다. 위 이미지는 일반SMPS에서 볼수 있는 공통적인 유형의 규격들입니다.펄스트랜스의 구동 방식에서 포워드 컨버트 방식인 경우 스위칭 주파수를 1/2로하면 출력은 약 20%로 감소하고 반대로 주파수를 2배로하면 출력은 약20%로 증가됩니다. 즉 50KHz로 구동되는 SMPS가 있을때 스위칭 주파수를 1/2로 하여 25KHz로 낮추면 출력은 20% 감소하고 스위칭 주파수를 2배로 올려서 100KHz로 했을때는 출력이 20%로 이상 증가됩니다. 이경우 출력이 5A인SMPS라면 스위칭 주파수를 2배 올리는것만으로 6A의 전류증강 효과를 얻을 수있게됩니다. 단 주파수를 높이게 되면 펄스트랜스를 소형으로 할수 있으나 컨트롤이 어렵게 됩니다.

펄스 트랜스는 포워드 방식은 한쪽방향으로 코일을 감는거고 플라이백 방식은 서로 반대방향으로 코일을 감는것이 되겠습니다.트랜스에 갭을 넣고 인덕턴스를 조정하여 사용하는 경우가 많습니다.포워드 방식에 권수비를 줄일 수 있으므로 고압일 때 편리합니다. TR-ON일때 트랜스에 에너지를 축적하고 TR-OFF일때 출력합니다. 펄스 트랜스는 코일 권수가 수십회 이내인 경우가 대부분이므로 코일의 저항값을 측정하여 회로 결선을 알아내기는 쉽지 않으나 트랜스의 공통 유형을 알고 있다면 미묘한 차이의 저항값이라고 하더라도 구분이 가능합니다. 또는 1차 권선에 펄스를 입력하여 2차 코일에 유도되는 전압과 전류를 측정 비교하면 어느 단자에 부하가 연결되는지를 파악 할수있습니다.코일이 감겨있는 부품들중에 인덕터라는 드럼타입 인덕터는 수W의 소출력을 내는 휴대폰 충전기회로등에서 자주 볼수있는데 이것은 고주파 필터용 초크코일이며 수100mA이네의 전류에서 사용합니다.

그리고 코일이 감겨있는 초크코일이라는 부품이 있습니다. 이것은 입력전류의 피크값을 내리고 입력 콘덴서의 리플전류를 내립니다. 스위칭트랜지스터의 콜렉터 피크값을 내리고 스위칭 트랜지스터의 손실을 줄입니다. 펄스 트랜스 및 다이오드의 실효전류를 내립니다. 경부하시 부하 변동을 작게 합니다. 인덕턴스가 작은 초크 코일은 스위칭 트랜지스터의 동작에 무리를 줄 수 있으므로 사용시 주의가 필요합니다. 그리고 노이즈필터코일이라는 전자부품도 있습니다.

코일이 교류에 대해 큰 저항분(리액턴스)을 갖는 것을 이용하여 교류분이나 고주파성분의 저지를 위해 사용하며 콘덴서와 조합하여 회로가 구성됩니다.