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전기/전기용어

SMPS의 장단점

파워 서플라이라 불리는 SMPS는(Switching Mode Power Supply) 상용 전원(AC 220V)을 안정된 직류 전압(DC24V등)으로 변환하는 장치입니다.컴퓨터 등의 OA기기를 필두로 전자 회로를 포함한 기기는 반도체 부품을 사용하기 위해 교류를 직류로 변환할 필요가 있습니다.

 

이는 FA기기의 경우도 마찬가지로 최근의 기기는 트랜지스터 등의 반도체 접점을 입출력 인터페이스로 사용하는 기기도 많고 단순한 전원으로서 이상으로 직류전원을 사용하고 있습니다.

 

 

예를 들면 PLC 입출력 기기는 트랜지스터 입출력 방식이 많이 채용되고 있으며, 인버터 등 다른 기기도 DC24V의직류 회로로 이용하는것이 많습니다.유량계 및 센서등은 전원과 접점 출력을 DC24V를 많이 사용하고 있으며, 이 때문에 직류 전원인 파워 서플라이는 매우 중요한 장치입니다.

 

파워 서플라이의 특징

최근의 파워 서플라이는 스위칭 레귤레이터 방식으로 불리는 구조가 일반적으로 사용되고 있습니다.이는 상용 전원을 입력 후 FET와 같은 반도체 접점에 의해서 고속으로 ON/OFF(스위칭)을 반복하고, 정류와 필터를 거쳐 직류 전압을 얻습니다.용량이 클수록 FET 대신에 IGBT라는 소자를 많이 사용하는데, 이것은 FET와 입력 특성은 같고 출력은 TR과 특성이 같은 대용량 소자입니다.

 

 

파워 서플라이의 장점

1. 트랜스 방식과 비교해서 고효율이다. (스위칭 주파수를 높여 효율을 극대화하기 때문이다)
2. 소형, 경량으로 제작이 가능하다
3. 입력 전압 범위가 넓다.

 

파워 서플라이의 단점

1. 고주파 스위칭 반복 동작에 의한 노이즈를 발생한다. 정밀한 기기에 영향을 줄 수 있다.
2. 1차 측의 돌입 전류가 크다.
과전류 보호나, 출력 전압을 그 자리에서 조정할 수 있는 기능을 탑재하고 있는 모델도 있습니다.(스위칭 ON 시간을 조절하여 DC 전압을 조절합니다.)또 최근에는 LAN케이블 접속(Ethernet접속)에 의해 파워 서플라이의 고장 감지 및 예방 보전활동이 가능한 모델도 있습니다.

 

 

직류 전압의 장점 (DC24V)

기기 내부에 전력 변환 장치가 불필요하다.
전자 회로를 가지고 있는 기기는 반드시 직류 전원이 필요합니다.그러나 파워 서플라이를 사용하면 별도로 교류에서 직류로 변환하는 변환 장치를 사용 기기 측에서 탑재할 필요가 없습니다.이렇게 하면 변환 장치가 없는 만큼, 기기가 손상될 위험이 감소되고, 또 기기 본체의 소형화가 가능합니다.

저전압으로 비교적 안전하다.
완벽히 안전하다라고 단언할 수는 없지만, 상대적으로 교류 220V에 비해 감전될 일이 거의 없습니다.

요약

파워 서플라이는 교류 전원을 직류 전원으로 만들어 내는 장치이다.최근의 FA 기기는 직류 전원으로 구동하거나 직류 회로를 이용하는 제품이 많다.저압 직류 전압의 이용은 안전상의 장점이 많다.

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