Een schakelende vermogenstransformator is een onderdeel dat wordt gebruikt in schakelende voedingen (SMPS) om elektrische energie van het ene spanningsniveau naar het andere om te zetten door middel van hoogfrequent schakelen. In tegenstelling tot traditionele transformatoren, die werken op de netfrequentie (50 of 60 Hz), werken schakelende vermogenstransformatoren op veel hogere frequenties, doorgaans variërend van tientallen kilohertz tot enkele megahertz.
Deze hoogfrequente werking maakt kleinere, lichtere transformatoren met verbeterde efficiëntie mogelijk.
Een schakelende voeding (SMPS) is een elektronische voeding die een schakelende regelaar bevat om elektrische stroom efficiënt om te zetten. Het schakelt snel de voedingstransistoren in om de uitgangsspanning en -stroom te regelen. Door deze snelle schakeling wordt energieverspilling verminderd, wat leidt tot een hogere efficiëntie in vergelijking met lineaire voedingen.
SMPS wordt veel gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, van consumentenelektronica tot industriële apparatuur, vanwege het compacte formaat, het lichte gewicht en de efficiëntie.
SMPS wordt gebruikt vanwege het hoge rendement en het vermogen om stabiele uitgangsspanningen te leveren onder variërende belastingen en ingangsomstandigheden. Efficiëntie komt voort uit het feit dat de vermogenstransistoren in een SMPS snel worden ingeschakeld, waardoor de tijd die ze doorbrengen in toestanden met hoge vermogensdissipatie wordt geminimaliseerd.
Bovendien kunnen SMP’s een breed scala aan ingangsspanningen aan en kunnen ze worden ontworpen om meerdere uitgangsspanningen te leveren, waardoor ze veelzijdig zijn voor verschillende toepassingen. Ook het compacte formaat en de lagere warmteontwikkeling zijn belangrijke voordelen.
Een SMPS-transformator werkt door elektrische energie over te dragen via inductieve koppeling tussen de wikkelingen, terwijl de schakeltransistors snel worden ingeschakeld. Door deze hoogfrequente werking kan de transformator de spanning effectief verhogen of verlagen.
De SMPS-transformator helpt ook de uitgang van de ingang te isoleren, waardoor veiligheid wordt geboden en elektrische interferentie tussen verschillende delen van het circuit wordt voorkomen.
Een schakelende voeding wordt in veel toepassingen vaak als beter beschouwd dan een traditionele op transformatoren gebaseerde voeding vanwege het hogere rendement, het kleinere formaat en het lagere gewicht. De keuze tussen beide hangt echter af van de specifieke toepassingseisen.
Traditionele op transformatoren gebaseerde voedingen kunnen de voorkeur hebben voor eenvoudige, goedkope toepassingen waarbij hoge efficiëntie en compacte afmetingen niet van cruciaal belang zijn, terwijl SMP’s de voorkeur genieten vanwege hun prestaties in veeleisendere omgevingen, beperkt tot ruimte- en stroomgevoelig.