ID.nl logo
Schakelende voedingen: efficiëntie op de vierkante centimeter
© Reshift Digital
Huis

Schakelende voedingen: efficiëntie op de vierkante centimeter

Tot zo’n beetje halverwege de jaren tachtig van de vorige eeuw was voor thuisgebruik eigenlijk alleen de klassieke netvoeding beschikbaar. Met de opkomst van de pc en later ook mobiele apparaten veranderde dat razendsnel. Schakelende voedingen zijn nu de norm. Maar waarom?

Eerst een stukje theorie wat netvoedingen betreft. Standaard werkt het overgrote deel van de kleine elektronica in huis niet op de 230 Volt netspanning; een wisselspanning met een frequentie van 50 Hz. Het gaat altijd om (veel) lagere gelijkspanningen. Vanaf een paar Volt zelfs. Om van die netspanning een veilige laagspanning te maken is in ieder geval een transformator nodig. Niet alleen brengt deze de spanning omlaag, maar zorgt ook voor een galvanische (ofwel elektrische) scheiding tussen de levensgevaarlijke netspanning en de gewenste laagspanning. Een transformator bestaat in z’n eenvoudigste vorm uit twee spoelen waarin een ijzerpakket is gebouwd. Aan de primaire kant wordt de netspanning aangesloten. Doordat deze spoel een magneetveld opwekt, werkt de andere – secundaire - spoel als een soort van dynamo. Ofwel: deze wekt spanning op. De hoogte van de spanning is afhankelijk van de verhouding tussen de wikkelingen van de primaire en secundaire spoel. Stel je hebt een primaire spoel met 3000 wikkelingen en een secundaire met 300. Dan is de verhouding 3000 : 300, ofwel de spanning wordt met een factor 10 verlaagd: 230 / 10 = 23 Volt. Met een beetje simpel rekenwerk kun je zo allerlei spanningen realiseren. Overigens: omhoog transformeren kan óók, maar zie je tegenwoordig niet heel veel meer in apparatuur voor thuis. Vroeger, in de tijd van de buizenradio en beeldbuis-tv was dat omhoog transformeren veel meer gemeengoed.

Gelijkrichten en afvlakken

We zijn er nog niet. We hebben nu een keurige laagspanning. Echter: het betreft hier een wisselspanning met een frequentie van 50 Hz. Dat is hoe de netspanning op de primaire spoel wordt aangeleverd (een transformator werkt alleen met wisselspanning!). Het overgrote deel van de elektronische apparatuur vereist gelijkspanning. Kortom: de wisselspanning moet gelijkgericht worden. Dat kan eenvoudig met een zogeheten bruggelijkrichter, bestaande uit een viertal diode’s (vaak in één elektronisch onderdeel samengebouwd). Is die klus geklaard, dan hébben we weliswaar een gelijkspanning, maar wel een heel bobbelige, bestaande uit halve sinusvormige spanningspulsen. Om daar een mooie, vlakke gelijkspanning van te maken wordt een condensator over de gelijkrichter heen geplaatst. Deze condensator houdt lading (kort) vast, zie het maar als een soort van batterij met een heel korte laad- en ontlaadtijd. Het resultaat: een netjes afgevlakte gelijkspanning. Vervolgens volgt veelal nog een elektronische schakeling die de spanning precies op de gewenste uitgangsspanning houdt, bijvoorbeeld 5 Volt. Ziedaar: het aloude principe van de lineaire voeding.

Meer vermogen, grotere transformatoren

An sich werkt die truc prima en was dan ook decennialang dé standaard voor het beschikbaar maken van laagspanningen voor elektronische apparaten. Nadelen zijn er ook. Ten eerste groeien transformatoren snel al naar gelang er meer vermogen nodig is. Een standaard pc ‘trekt’ al gauw 600 Watt of meer, verdeeld over diverse uitgangsspanningen. Dat zou een enorme en loodzware transformator opleveren. Ook de condensatoren na de gelijkrichter zouden gigantische capaciteiten (en dus afmetingen) moeten hebben. Dergelijke voedingen zag je vroeger wel eens in een mainframe-computer. Veelal was het dan een aparte, zware kast met daarin een grote transformator en een arsenaal aan grote condensatoren. Een laatste nadeel van lineaire voedingen is, dat de efficiëntie te wensen over laat. Veel gaat verloren in de vorm van warmte.

©PXimport

Frequentie omhoog

Nu is het zo, dat transformatoren efficiënter worden al naar gelang de frequentie stijgt. Kortom: als je de frequentie verhoogt alvorens de wisselspanning de transformator in gaat biedt dat voordelen. Gangbaar voor dit soort schakelende voedingen is een frequentie ergens tussen de 20 kHz en 2 MHz. Om een wisselspanning met die frequentie te realiseren, wordt eerst de netspanning direct gelijkgericht. De hoge resulterende spanning wordt door een oscillator gebruikt om een wisselspanning met een frequentie van ergens tussen die genoemde 20 kHz en 2 MHz op te wekken. Die wisselspanning gaat vervolgens een transformator – met nu lekker bescheiden afmetingen – in. Daarna wordt de zaak (weer) gelijkgericht en afgevlakt. Dankzij de hoge frequentie van de wisselspanning is nu maar een relatief bescheiden condensator nodig. Vaak zie je verder dat de oscillator voor de transformator via het spanningsstabilisatiecircuit wordt aangestuurd. Het levert een ongelooflijk efficiënt geheel op meet een hoog rendement. Mits goed uitgevoerd.

Veiligheid

In dat laatste zinnetje hierboven zit ‘m de kern van het probleem. Je hebt vast al gemerkt dat je een schakelende voeding (in de vorm van bijvoorbeeld een telefoonlader) voor een paar Euro op eBay, bij AliBaba of de Action kunt kopen. Terwijl een merklader van bijvoorbeeld Apple, Samsung of Sony beduidend meer kost. Dat heeft alles te maken met kwaliteit en veiligheid. Bij de ultragoedkope adapters is veelal alleen de allernoodzakelijkste elektronica ingezet om een min of meer stabiele uitgangsspanning te realiseren. Vaak is bezuinigd op filters, met als gevolg dat die goedkope adapters verschrikkelijk storen op bijvoorbeeld aangesloten apparatuur, maar ook radio’s en dergelijke in de omgeving. Ernstiger is, dat de gemiddelde Chinese wegwerp-fabrikant het onderwerp veiligheid vaak volledig negeert. En dat bijvoorbeeld geen of niet voldoende scheiding is aangebracht tussen onderdelen die hoog- en laagspanning voeren. Met telkens weer trieste verhalen tot gevolg. Elektrocutie in de badkamer komt nog altijd te vaak voor. Daar zal je geen last van hebben met een correct, veilig en gecertificeerd opgebouwde adapter. Maar een goedkope Chinees kan zomaar de volle netspanning op een van de pinnen van je laadplug hebben staan. Merk je niks van, totdat je én je ladende telefoon én een geaard onderdeel in huis (verwarming, kraan, vol bad) aanraakt. Of je ladende mobiel in het bad laat vallen. Dan gaat het ineens gruwelijk mis.

©PXimport

Goedkoop is duurkoop

Ook zijn de supergoedkope laders vaak ondergedimensioneerd. Hetgeen betekent dat ze ofwel snel warm worden, ofwel een korte levensduur hebben (of allebei). Goedkoop is duurkoop, geldt ook nu maar weer eens. Ja, een merklader is duurder. Maar ook significant veiliger in alle opzichten. Betaal liever twee of drie tientjes voor een veilige lader die de rest van je leven meegaat (de USB-exemplaren zijn voor van alles en nog wat te gebruiken!) dan voor een el cheapo lader van onduidelijke herkomst. Tenzij je van spelletjes als Russisch Roulette houdt.

En die ‘oude’ netvoeding?

Is die klassieke netvoeding nu helemaal verleden tijd? Nee, want dat ding heeft ook zo z’n specifieke voordelen. Een nadeel van schakelende voedingen is dat ze (hoogfrequent) ruis introduceren. Dat stoort op bijvoorbeeld hifi-apparatuur en allerhande andere meer gevoelige elektronica. Nu is die ruis wel weg te filteren, maar dat vergt weer extra elektronica. En op een gegeven moment bereik je een omslagpunt waarbij dat economisch niet meer lonend is. Vandaar dat je in die genoemde hifi-apparatuur nog heel vaak klassieke, niet-schakelende voedingen aantreft. De uitgangsspanning van een dergelijke voeding is – mits goed ontworpen natuurlijk – vrij van HF-ruis en andere hoogfrequente storingen. Voor heel specifieke toepassingen blijft die ‘oude’ voeding dus nog gewoon in gebruik.

©Aleksandr Stepanov

▼ Volgende artikel
De eerste Masters of the Universe-trailer is nu te zien
Huis

De eerste Masters of the Universe-trailer is nu te zien

Amazon MGM en Sony Pictures hebben de eerste teaser trailer online gedeeld van de aankomende film Masters of the universe.

Het gaat voor duidelijkheid om een live-action verfilming van de animatieserie He-Man and the Masters of the Universe, dat in de jaren tachtig van veel populariteit genoot. In dat decennium is de serie ook al eens verfilmd, al was dat niet bepaald een kritische hit. De animatieserie is dan weer gebaseerd op een speelgoedlijn.

Over de film

De nieuwe Masters of the Universe-film draait om Adam (gespeeld door Nicholas Galitzine), die van oorsprong van de planeet Eternia komt en als kind op aarde terechtkomt, gescheiden van zijn krachtige Power Sword.

Twintig jaar later vindt hij zijn zwaard terug, en keert hij terug naar Eternia om de planeet te redden van Skeletor. Dit gevaarlijke monster houdt de planeet in zijn ijzeren greep. De rol van Skeletor wordt in de film vertolkt door Jared Leto.

Vanaf 5 juni in de bioscoop

Masters of the Universe draait vanaf 5 juni in de bioscoop. De regie is in handen van Travis Knight (Bumblebee), en verder hebben ook Idris Elba, Kristen Wiig, Alison Brie en Camila Mendes rollen. Wanneer de film op Amazon Prime Video komt te staan is overigens nog niet bekend.

Watch on YouTube
Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf nu ook berichten over games, films en series op onze site verschijnen. Dat is een bewuste stap. Wij geloven dat technologie niet stopt bij hardware; het gaat uiteindelijk om wat je ermee beleeft. Daarom combineren we onze expertise in tech nu met het laatste nieuws over entertainment. Dat doen we met de gezichten die mensen kennen van Power Unlimited, dé experts op het gebied van gaming en streaming. Zo helpen we je niet alleen aan de beste tv, smartphone of laptop, maar vertellen we je ook direct wat je erop moet kijken of spelen. Je vindt hier dus voortaan de ideale mix van hardware én content.

▼ Volgende artikel
Kort programma op je wasmachine gebruiken: slim of juist niet?
© Sergei Klopotov
Huis

Kort programma op je wasmachine gebruiken: slim of juist niet?

Je favoriete broek is vies. Eigenlijk wil je hem morgen weer aan, maar je moet zo weg. Het korte programma lijkt dan een logische keuze: binnen een half uur (en soms zelfs korter) ben je klaar. Maar ís het wel zo slim? Dat hangt sterk af van wat je erin stopt en wat je ervan verwacht.

In dit artikel

Je ziet wanneer een kort programma handig is en wanneer het beter is om een ander programma te kiezen. We leggen uit hoe schoon zo'n snelle was echt wordt, wat het betekent voor je energieverbruik en wat vaak wassen op lagere temperaturen met je machine doen. Ook lees je hoe je een kort programma zo gebruikt dat je was goed schoon wordt en je machine fris blijft.

Lees ook: Wat doet de stoomfunctie van een wasmachine en wanneer heeft het zin?

Korte wasprogramma's: zo zit het

Een kort wasprogramma is bedoeld om licht vervuilde was in weinig tijd schoon te krijgen. Daardoor doet de wasmachine een paar dingen anders dan bij een standaardprogramma. De wastijd is kort, de fase waarin wasmiddel echt kan inwerken is beperkt en ook het spoelen en centrifugeren duren vaak korter. Ook de temperatuur is lager dan bij reguliere wasprogramma's. Veel korte programma's draaien op 30 graden en soms zelfs op 20 graden. Vaak kun je die temperatuur nog wel iets aanpassen, maar soms ook niet.

Wanneer werkt een kort programma wél?

Een kort programma doet het goed bij kleding die nauwelijks vuil is. Denk aan een shirt dat je mar één dag hebt gedragen, een blouse die wat naar rook of eten ruikt, of sportkleding die je direct na het trainen wast. In die situaties is vuil nog niet in de vezels getrokken. Een korte wasbeurt is dan vaak al voldoende om je kleding snel op te frissen.

Wanneer werkt een kort programma minder goed?

Bij echt vuil textiel red je het zelden met een kort programma. Hardnekkige vlekken zoals vet, modder, gras en opgedroogd zweet hebben tijd nodig om los te weken. En juist die tijd ontbreekt bij korte programma's. Het wasmiddel heeft niet voldoende tijd om zijn werk te doen en ook spoelt een kort programma minder grondig dan bij een standaard was. Gebruik je zo'n korte cyclus toch voor beddengoed, handdoeken of echt vieze kleding met vlekken, dan voelt of ruikt de was na afloop misschien wel frisser, maar is hij niet écht schoon.

Waarom kort niet automatisch zuinig is

Veel mensen kiezen voor een snel programma omdat ze denken dat dat minder energie kost. Klinkt logisch, maar het werkt anders. Het grootste deel van het energieverbruik gaat naar het opwarmen van water, en dat hangt vooral af van de hoeveelheid water en de gewenste temperatuur. Of de machine dat snel of langzaam doet, maakt vooral verschil in de piek van het stroomgebruik, niet in de totale hoeveelheid energie.

Eco-programma's zijn juist zuiniger omdat ze minder water gebruiken en op lagere temperatuur wassen. De machine neemt de tijd om hetzelfde resultaat te bereiken. Een kort programma op een hogere temperatuur moet in korte tijd veel warmte leveren, en dat jaagt je energieverbruik juist op.

View post on TikTok

Kort programma? Gebruik niet te veel wasmiddel!

Korte programma's wassen vaak op een lagere temperatuur. Gebruik je poeder, dan kan dat wat langzamer oplossen. En omdat zo'n programma ook korter spoelt, kunnen er eerder witte waasjes of zeepresten in de stof achterblijven. Dat merk je soms ook aan je huid, vooral als die snel reageert.

Doseer daarom precies. Volg het advies op de verpakking en gebruik bij een snelle was liever iets minder waspoeder dan te veel, zeker als de was maar licht vervuild is. Je kunt ook kiezen voor vloeibaar wasmiddel, omdat dat meestal sneller oplost dan poeder.

Veel korte programma's = meer kans op vetluis

Als je vaak op 20 of 30 graden wast, blijft er na verloop van tijd wat vet en vuil achter in de trommel, de rubbers en de slangen. Dat laagje heet 'vetluis': een mengsel waarin bacteriën zich makkelijk kunnen vermeerderen. Je merkt het meestal aan een muffe geur in de machine, of aan wasgoed dat niet helemaal fris meer ruikt.

Laat je wasmachine daarom af en toe op hoge temperatuur draaien. Een onderhoudsprogramma of een hete was helpt om opgehoopte viezigheid beter op te lossen en houdt de machine fris. Hoe vaak dat nodig is, verschilt per huishouden. Draai je vooral korte programma's op lagere temperaturen, dan is het verstandig om geregeld een heter programma te draaien.

Lees ook: Vetluis in je wasmachine? Zo kom je er vanaf!

Zo haal je het meeste uit een kort programma

Een kort programma is vooral bedoeld om kleding op te frissen. Dan helpt het om de trommel niet te vol te stoppen: de was moet ruim kunnen bewegen, zodat water en wasmiddel overal bij kunnen. Doseer het wasmiddel ook zuinig; bij een korte was spoelt een teveel aan wasmiddel minder goed uit je kleding (waarom dat zo is, legden we eerder al uit). En: stel de temperatuur niet te hoog in. Misschien denk je dat een hogere temperatuur de verkorte wastijd compenseert, maar zo werkt het niet. Voor een kort programma (dat vooral bedoeld is om kleding op te frissen) is 20 of 30 graden echt voldoende. Stel je de temperatuur hoger in, dan maakt dat voor het resultaat vaak weinig verschil. Het is vooral je wasmachine zelf die harder moet werken en meer energie verbruikt.

Conclusie

Een kort programma is handig, zolang je het gebruikt voor licht vervuilde was die vooral opgefrist moet worden. Wil je écht schoon wassen of energie besparen, dan ben je met een langer programma vaak beter uit.

👉4x uitstekende wasmachines voor snelle wasjes

De Miele WEA 135 WCS Excellence is een wasmachine met 8 kg vulgewicht. Voor snelle wasjes zit er een Express 20-programma op, bedoeld voor kleding die je vooral even wilt opfrissen. Met 1400 tpm komt je was droger uit de trommel dan bij 1200 tpm, wat scheelt als je daarna nog moet drogen, terwijl het geluidsniveau tijdens centrifugeren met 72 dB binnen de gebruikelijke marges blijft. Qua energie zit dit model op energieklasse A met een extra marge (A-10%) en het ECO 40-60-programma is de zuinige standaard voor normaal bevuild katoen. Handig in gebruik zijn AddLoad (nog snel iets toevoegen), CapDosing (capsules voor specifieke stoffen zoals wol) en de SoftCare-trommel die kleding wat zachter behandelt.

In de LG F4X1009NWB kun je 9 kilo wasgoed kwijt. Voor snelle wasjes is er een Quick 30-programma. Je kunt ook koud wassen. Je kiest verder uit programma's als Eco, Cotton, Easy Care, Wool en Sports, met Tub Clean om de trommel schoon te houden. De trommel is van roestvrij staal en de motor is koolborstelloos, wat meestal zorgt voor minder slijtage. Spa Steam (stoomfunctie) is er voor een hygiënischere was en de machine heeft vuilherkenning om de wasbeurt beter op de lading af te stemmen. Handig: je kunt deze wasmachine aan de ThinQ-app koppelen, voor bediening op afstand..

 De Hisense WF5I8043BWF is een smalle wasmachine met 8 kg vulgewicht en een diepte van 47 cm. Dat maakt hem interessant als je weinig ruimte hebt, maar wel een normale trommelinhoud wilt. Met 1400 toeren centrifugeert hij stevig. Voor snelle wasbeurten heb je Power Wash 39' en 59' en een Quicker Wash-optie die de wastijd inkort. Daarnaast is er een stoomfunctie voor kleding die je hygiënischer wilt opfrissen of net wat frisser uit de trommel wilt halen. Deze wasmachine heeft energielabel A met een extra marge (A(-30%)). Bedienen kan op het display, maar je kunt hem ook via wifi koppelen aan de ConnectLife-app om de was op afstand te starten, de voortgang te volgen en meldingen te krijgen.

De Samsung WW90CGC04AAHEN is een wasmachine met 9 kg vulcapaciteit. EcoBubble mengt water en wasmiddel tot schuim, zodat het wasmiddel sneller in de stof kan trekken. Voor snelle wasjes zit er een QuickWas 15'-programma op, bedoeld voor kleine ladingen die vooral een opfrisbeurt nodig hebben. Ook fijn: je houdt de trommel zelf schoon met Drum Clean. Qua energie zit dit model volgens Samsung op energieklasse A met een extra marge (A-10%), en via SmartThings kun je AI Energy Mode gebruiken om bij 20-40 °C zuiniger te wassen en je verbruik bij te houden. Daarnaast krijg je programma's als hygiënisch stomen (tegen bacteriën en allergenen) en een microplastic-programma dat is bedoeld om vezelverlies bij synthetische kleding te beperken.