SMPS  Nedir?

Güç kaynakları Doğusal (Linear) ve Anahtarlamalı Mode (SMPS) olarak iki kısma ayrılmaktadırlar.Pilleri de bir nevi doğru akım güç kaynağı olarak belirtmekte fayda var.

Elektroniğin ve teknolojinin sözkonusu olduğu hemen her yerde sistemin büyüklüğüne göre irili ufaklı Power supply’lardan bahsetmek mümkün.Sistemde kullanılan Güç kaynağının kalitesi ve performansı sistemin kararlılığını ve performansını doğrudan etkilemektedir.Bir güç kaynağının kalitesi, akım taşıma kapasitesinin kararlılığı, yük dengesizliklerine verdiği tepkime ve filtreleme yeteneğine  bağlı olarak değişmektedir.Günümüzde bir çok elektronik devrede SMPS’ler tercih edilmektedir.Maliyet avantajı,  daha küçük ve hafif olması, giriş gerilimi aralığının yüksek olması, yüksek verimi gibi artıları olmakla beraber daha karışık bir devre yapısına sahip oluşları, lineer tipe göre daha fazla arıza yapmaları ve elektromanyetik gürültü etkileri gibi dezavantajları da bulunmaktadır.Sistemin yapısına göre Lineer veya SMPS devre yapısına sahip güç kaynağı seçmek, güç elektroniğinde önemli bir konudur. Birçok ucuz SMPS üzerlerinde yazan akım ve güç kapasitesini karşılamaktan uzaktır.

SMPS Nasıl Çalışır

Power supply girişine uygulanan AC 220V şebeke gerilimi önce şebeke filtre katından geçer.Şebeke filtresi ; bobin, AC ile çalışan kapasitörler ve smd EMI filtre elemanlarından oluşmaktadır. Şehir şebeke gerilimi her zaman stabil ve kararlı değildir, ani gerilim ve frekans bozulmaları sıklıkla yaşanmaktadır.Şebeke filtre katının amacı şebekeden gelebilecek frekans bozulmaları ve manyetik gürültülerin olumsuz etkilerini azaltmaktır.

Filtre katından geçen 220V AC gerilim doğrultucu (AC/DC Converter) kata gelir.Burada tam dalga köprü doğrultucu diyot üzerinden geçer ve DC’ye dönüşür.Köprü diyotun çıkışına bağlı kondansatör ile de tam doğrulukta DC Akım elde edilmiş olur.Buradan sonra devreye Switch mode trafo, PWM (Sinyal genişlik Modülasyonu) entegresi ve güç mosfetleri girer.Power supply’ın çıkış gücünü belirleyen faktör devrenin tasarımında kullanılan Switch mode trafonun ve Mosfetlerin akım taşıma kapasiteleridir.

PWM ve Mosfetler tarafından Switch mode trafonun girişine uygulanan yüksek frekanslı anahtarlama sinyalleri trafonun çıkışında yüksek frekanslı AC sinyaller olarak karşımıza çıkar.Çıkış katında bulunan hızlı diyotlar ve kapasitörlerden oluşan regulasyon devresi de AC sinyalleri işleyerek +24V, +12V, +5V ve +3,3V gibi DC gerilimleri üretir (Bu kat bir nevi Inverter gibi çalışır).Son olarak çıkış filtre katında bobin ve kondansatörler sayesinde stabil hale gelen DC voltajları elektronik sistemlerimizi beslemek için kullanırız.

SMPS Arızaları Nelerdir

Zaman zaman şebeke gerilimdeki dalgalanmalar, aşırı ve dengesiz yük ve aşırı ısınmaya bağlı olarak SMPS devresinde mosfet, diyot, sigorta, kondansatör ve direnç gibi malzemelerde patlaklar meydana gelebilir. SMPS’ler yapıları itibariyle iç içe kompakt yapılar olduğundan bir malzemedeki arıza genelde yakınındaki bir kaç malzemeyi daha bozmaktadır.Çoğu zaman girişten çıkışa doğru birden fazla malzeme patlağı gerçekleşir.Soğutmanın yetersiz oluşu ve devre kartının aşırı tozlanması arıza oluşumunda önemli bir etkendir.Aşırı tozlanma belli bir noktadan sonra devre kartı üzerinde istenmeyen kısadevrelere neden olabileceği gibi mosfet, diyot gibi çalışırken ısınan malzemelerin üzerlerinde biriken aşırı ısıyı havaya iletememelerine neden olacaktır.