Tüm modern AC adaptörleri veya DC kaynakları anahtarlamalı mod devreleridir. Güvenlik için, AC hattı bir transformatör ile izole edilmiş olabilir. Yüksek frekanslı bir transformatördür, bu nedenle fiziksel boyutta çok daha küçüktür.
AC 50 / 60Hz'dir (saniyede devir). Anahtarlama regülatörleri 50kHz ila Mega-Hz'dir. Bu nedenle, izolasyon transformatörü çok daha küçüktür. Bu, büyük transformatörden çok daha küçük yüksek kilo-Hz transformatöre geçişin nedenidir.
Malzeme tasarrufu (bakır sargı, demir çekirdek) ve elektronik anahtarlama ile verimlilik, çok daha düşük maliyet, çok daha enerji verimli ve daha küçük boyut.
Buradaki eski transformatör tasarımı ile aynı: Transformatörün 'çıkış' tarafı (2ndary) ham DC Voltajına düzeltildi. En küçük boyut için, transformatör bobin oranı 1: 1 olabilir (110VAC, ABD'de çıkış). Yüksek voltaj! Ya da en iyi genel tasarım için herhangi bir oran. Fark: Ham DC, çıkışa değil, yalnızca anahtarlama devresi için DC güç kaynağıdır. Anahtarlamalı devre çıkışı nihai DC beslemesidir.
Anahtarlanmış devre basitleştirilmiş: Anahtar açıkken ham DC bobini şarj eder. Kapalıyken, ham DC bobinden ayrılır. Şimdi, bobinin doğası gereği, bobin enerjiyi kendi dışına zorlar (kendini rahatlatmaya çalışın!). Terminallerindeki anahtarlar açıktır ve bir kapasitöre bağlanır. Bobin enerjisini kapasitöre atar. Bu kondansatör, DC güç dengeleme kapasitörüdür ve 2inci enerji depolaması olarak iki katına çıkar.
Çıkıştaki yük, ortalama iken, kapasitör enerjisini tüketmeye devam eder. Bobin kondansatörü zaman zaman şarj eder. Ham DC zaman zaman bobin enerjisini yeniler.
İzole edilmemiş bir durumda, transformatör yoktur ve AC 110V (ABD) ham DC'yi (yaklaşık 120-150Vdc) oluşturmak için doğrudan düzeltilir (tehlikeli yüksek Voltaj!).
Elektroniklerin geri kalanı çıkış voltajını düzenler. Kondansatör istenen Voltaja ulaştığında, bobin kondansatörden kapatılarak şarjın daha yüksek ve daha yüksek Voltaja geçmesi önlenir. Aynı zamanda, bobin şarj etmek için ham DC'ye yeniden bağlanır. Çıkış çok düşük olduğunda, bobin yeniden şarj etmek için tekrar kapasitöre bağlanır.
Anahtarlama frekansı, fiziksel boyut, verimlilik ve maliyet arasında dikkate alınan optimum sonuçlar için seçilir.
Özetle: Düzeltmek; yüksek DC Gerilimi; bobini şarj edin; bobin enerjisini çıkış kondansatörüne boşaltın; tekrar et.
Doğası gereği, anahtarlama devresi izole DEĞİLDİR (DC'den DC'ye anahtarlama). En az bir kablo ortaktır, girişten çıkışa doğrudan bağlantı.
İzolasyon gerekli değilse (örneğin, ampul gibi kapalı bir paketin içinde), belki de transformatör yoktur. Yalıtım güvenlik içindir, bu nedenle bir transformatör eklenir. Frekans ne kadar düşük olursa, elektrik-manyetik dönüşümde daha az verimli olur. Şüphesiz, çok yüksek frekansta, dönüşüm verimliliği düşmeye başlar.) Bobin özeti: Bir adet isteğe bağlı izolasyon transformatörü. Enerjiyi girişten çıkışa aktarmanın bir yolu olarak depolamak için en az bir bobin.
Sorgulayan zihin için ekstra: Bobini atlayın! İhtiyacınız olan tek şey, doğrudan ham DC'den çıkış kapasitörünü (anahtarlamalı kapasitör modu!) Şarj etmek için bir anahtardır! İstenen çıkış voltajına ulaştığınızda kapatın. Bitti! Bobin bileşenini kaydedin! Şunu söylerdiniz: Voltaj bir kapağı süremez mi? Tamam, bir akım sınırlama direnci ekleyin. Direnç hala bir bobinden çok daha ucuzdur. Neden bir bobine ihtiyacınız var? Daha fazla ... Neden yüksek frekans transformatörünü çalıştırmak için yüksek frekans jeneratörünün ham DC beslemesini AC 110V'yi ham olarak düzeltmiyorsunuz? 60Hz yerine, artık 50kHz AC sisteminiz var! Aynı küçük transformatör. Ardından, transformatör AC Gerilimini düşürür. Düzelt, Voila! [İpucu: verimlilik ve çıkış gücü].
[Verimlilik: Kondansatör üzerindeki enerji = (1/2) xCV ^ 2; bobin eşdeğeri: (1/2) Li ^ 2. Voltaj kapakta [veya bobin için eşdeğeri] yükseldikçe, daha verimlidir: V karedir. Kare 5V = 25. Kare 100V = 10.000! Kondansatöre / bobine 5V boşaltmak sadece bu kadar. Bobin üzerine 105V (110V-5Vout) boşaltma, vay!]