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SMPS란? SMPS 회로 설계

안녕하세요, 주식회사 #한국전자기술 입니다.

SMPS(Switching Mode Power Supply)란 스위칭 모드를 이용하는 직류전원공급장치입니다.

전류나 전압의 특성을 변화시켜 전원을 공급하는 직류 전원 공급장치의 일종인데요,​

오늘은 이 SMPS에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

스위치 동작을 활용하는 직류 전원 공급장치 SMPS

직류 전원 공급장치인 SMPS는 크게 AC-DC 컨버터와 DC-DC 컨버터로 구분할 수 있습니다. 즉 교류를 직류로 변환하거나(AC-DC 컨버터) 직류를 직류로 변환한다는 특징을 가지고 있어요(DC-DC 컨버터)

SMPS는 스위칭 주파수를 이용해 전압을 제어할 수 있는데요,​

On시간과 출력 DC전압이 비례한다는 점을 이용해 스위칭 소자인 FET 등으로 전원을 제어하고 공급하는 원리를 가집니다.​

1채널만 출력해주는 모델도 있고, 설계에 따라 각기다른 값으로 다채널 출력을 해주는 모델도 만들 수 있어요.

 

SMPS 장점과 단점

SMPS는 스위칭 동작을 활용하기 때문에 손실이 줄어들어 안정적이고 효율이 높다는 장점을 가집니다.

하지만 고주파 스위칭을 사용하는 과정에서 노이즈가 발생할 수 있고 회로가 복잡하며, 전자파가 발생한다는 단점이 있어요.

 

SMPS를 사용하는 이유는 무엇일까요?

직류 전압을 필요로하는 기기를 사용할 때 교류 전원을 변환해주기 위해 SMPS를 사용할 수 있습니다.

이전에는 직류 전원을 공급해주기 위해 선형 제어 방식을 사용했었었는데요, 선형 제어 방식으로 전원을 공급할 경우 효율이 20~50%로 낮은편이며 크기가 크고 무겁다는 단점이 있었습니다.

반면 스위칭 모드의 SMPS를 활용하게될 경우 효율이 65~95%로 넓은 편이며 크기가 작고 가볍기 때문에 소형화, 경량화에 용이하기 때문에 선형 제어 방식에 비해 가격이 비싸고 회로도 복잡하다는 단점에도 불구하고 많은 전자기기에 활용되고 있어요.

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