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
Review Sony WF-1000XM6 – Dit is je volgende set oordopjes
© Wesley Akkerman
Huis

Review Sony WF-1000XM6 – Dit is je volgende set oordopjes

Wanneer Sony met een nieuwe set premium oordoppen op de proppen komt, dan moet je opletten. Dit Japanse merk is namelijk al jaren marktleider als het gaat om geluidskwaliteit en actieve ruisonderdrukking. Met zijn prijs van 300 euro mikt de fabrikant wederom op het hogere segment, al is dit wel minder dan de adviesprijs van zijn voorganger.

Fantastisch
Conclusie

Het zal ongetwijfeld niemand verbazen, maar dat maakt zo’n beoordeling niet minder waardevol: de Sony WF-1000XM6 is een regelrecht schot in de roos. Qua audiokwaliteit en -beleving hebben we nog niet beter gehoord. Soms klinkt het net alsof de muziek live naast je wordt gespeeld. Het comfort en de app kunnen nog wel beter, maar de grandioze actieve ruisonderdrukking en de fysieke bediening maken een hoop goed. Dit is je volgende set oordopjes!

Plus- en minpunten
  • Audiokwaliteit van hoog niveau
  • Bediening met gevoel van contact
  • Actieve ruisonderdrukking verbeterd
  • Gave en unieke functies
  • Goede batterijduur
  • Genoeg oortips met memory foam
  • App wat gebruiksonvriendelijk
  • Oortips zitten na verloop van tijd minder comfortabel

Prijs: € 299,-
Driverunit:
8,4 mm
Bluetooth:
Versie 5.3
Batterijduur (muziek):
Max. 8 uur (NC AAN) / max. 12 uur (NC UIT)
Oplaadtijd:
Ca. 1,5 uur (oordopjes), ca. 2 uur via usb (case)
Draadloos opladen:
Ja (met oplaadcase)
Waterbestendigheid:
IPX4
Codecs:
SBC, AAC, LDAC, LC3
Multipoint-functie:
Ja
Frequentierespons:
20 Hz - 40.000 Hz (LDAC 96 kHz sampling 990 kbps)
Gewicht:
Ca. 6,5 g per oordopje / ca. 47 g voor de oplaadcase
Afmetingen case:
Ca. 61,6 x 41,1 x 26,5 mm
Inhoud verpakking:
Oplaadcase, geluidsisolerende eartips, usb-kabel

De Sony WF-1000XM6 volgen de XM5 op die het Japanse bedrijf zo’n 2,5 jaar geleden uitbracht. Dat is een flinke periode in het land der oordoppen (of technologie in het algemeen). Daar waar veel fabrikanten inzetten op jaarlijkse releases en complete productgroepen beperkte stappen voorwaarts maken, is het fijn om te zien dat een elektronicaproducent het nog aandurft langer te wachten tussen verschillende uitgaven. Dan heb je tenminste wat te melden of te vertellen.

Met deze versie zet Sony in op een betere noise cancelling, audioweergave, gesprekskwaliteit en ergonomie. Daarnaast brengt de fabrikant stabielere bluetooth-connectiviteit, Google Gemini-integratie en een hogere mate van milieuvriendelijkheid. Zo zijn de antennes langer gemaakt, waardoor de oortjes niet snel de verbinding verliezen, ook niet in drukkere omgevingen zoals een vliegtuig of trein. Dat hebben we aan den lijve ondervonden de afgelopen weken.

©Wesley Akkerman

Meer in contact

Net als bij het vorige model maakt Sony gebruik van memory foam als oortips (het deel dat in je gehoorgang zit). Die hebben als grote voordeel dat ze zich aanpassen aan de vorm van de opening en dus altijd strak en goed zitten. In de doos zitten verschillende opties. Bij ons zit de een net te los, terwijl het formaat daarna juist net wat strak zit. Daardoor kan langer dan twee uur luisteren wat oncomfortabel worden. Maar ze vallen in elk geval niet zomaar uit je oren.

Deze keer kijkt Sony ook naar het ontwerp. De Sony WF-1000XM6-oortjes zijn wat langwerpiger en steken iets verder uit je oren dan z'n voorganger, waardoor je moet oppassen wanneer je een T-shirt of trui uittrekt. Het oppervlak is wat ruwer en dat helpt daadwerkelijk bij de fysieke bediening; het voelt alsof je wat meer in contact bent met de bediening. Muziek pauzeren, actieve ruisonderdrukking activeren – het gaat allemaal erg soepel. Je hoeft ze niet hard in te drukken.

Grammy-winnende engineers

Daarnaast is het fijn dat deze dopjes nog steeds acht uur meegaan op een volle accu. Dat is met actieve ruisonderdrukking aan. Zet je die uit, dan mag je daar nog een paar uur bij optellen. Met de oplaadcase erbij kun je rekenen op 24 tot 30 uur. Dat is misschien niet superveel in vergelijking met sommige concurrenten, maar die zitten dan ook niet boordevol allerlei extra microfoons (vier stuks in dit model) en speciaal ontwikkelde drivers.

©Wesley Akkerman

De drivers zijn natuurlijk medeverantwoordelijk voor het geluid, maar de samenwerking met allerlei gerenommeerde studio's en muziekproducenten helpt daar vanzelfsprekend ook bij. Sony heeft zich laten leiden door een team van Grammy-winnende en Grammy-genomineerde engineers, waaronder Randy Merrill (die werkte met Ed Sheeran), Chris Gehringer (Lady Gaga) en Michael Romanowski (Alicia Keys). Dat zijn niet de minste namen, maar wat merk je daarvan?

Naast je in de kamer

Nou, het grootste compliment dat we een set oordoppen kunnen geven: je hebt de equalizer niet nodig om goed en wel – en in de hoogste kwaliteit! – van je digitale muziek te genieten. De audio klinkt warm, vol en persoonlijk. Dat gaat niet ten koste van de hogere regionen of het middenveld, waardoor die helderheid en nuance bewaakt blijft. Soms lijkt het net alsof iemand op een drumstel naast je in de kamer speelt, zo dichtbij klinken de nummers.

Als je wilt, dan kun je wel een equalizer op de soundstage loslaten. Je kunt dan kiezen uit verschillende profielen, zelf een instelling beheren of Sony het werk uit handen laten nemen. Dan stelt de (helaas soms wat onoverzichtelijke) app de equalizer in op basis van jouw eigen gehoor. Hier kan dat nog weleens ten koste gaan van het basgeluid, waardoor we dat maar achterwege laten, maar het is fijn dat het kan. Het maakt de Sony WF-1000XM6 breed inzetbaar.

©Wesley Akkerman

Gevoel, beleving, emotie

En daar blijft het niet bij qua audio. Want je kunt streamen in hoge resoluties dankzij de LDAC-audiocodec en anders leunen op DSEE Extreme (een algoritme van Sony dat de muziek in kwaliteit opschaalt). Verder is nieuw in deze set dat je audio wat verder weg kunt laten klinken, alsof je in een café of je eigen woonkamer zit. Dat is een vreemde maar oorstrelende ervaring die je moet beleven om het te begrijpen.

We snappen uiteindelijk wel waarom Sony deze functie introduceert. Het kan bijvoorbeeld helpen bij de concentratie. Wij hebben vooral gemerkt dat je er een huiselijk gevoel aan kunt overhouden wanneer je kilometers hoog in de lucht hangt in een vliegtuig, omdat het net lijkt alsof je naar je eigen audioset thuis op de achtergrond luistert. Het gaat hier niet om de beste geluidskwaliteit, maar om een gevoel, een emotie, een beleving. En die is helemaal oké.

Tot slot kijken we nog even naar de actieve ruisonderdrukking. Die is beter dan ooit. Zo hebben we bijna niets van de vliegtuigmotoren gehoord tijdens een recente reis naar Barcelona en komt er ook weinig tot geen geluid vanuit het OV je gehoorgang in. Bepaalde plotselinge hoge tonen komen nog weleens door, maar die blijven moeilijk filterbaar. Al met al is dit wederom een mooie stap voorwaarts, helemaal als je je écht even wilt afsluiten van je omgeving.

Sony WF-1000XM6 kopen?

Het zal ongetwijfeld niemand verbazen, maar dat maakt zo’n beoordeling niet minder waardevol: de Sony WF-1000XM6 is een regelrecht schot in de roos. Qua audiokwaliteit en -beleving hebben we nog niet beter gehoord. Soms klinkt het net alsof de muziek live naast je wordt gespeeld. Het comfort en de app kunnen nog wel beter, maar de grandioze actieve ruisonderdrukking en de fysieke bediening maken een hoop goed. Dit is je volgende set oordopjes!

▼ Volgende artikel
De beste State of Play ooit! - Power-Up Podcast Special
Huis

De beste State of Play ooit! - Power-Up Podcast Special

Zo! Dat was niet alleen de langste, maar voor velen ook meteen de beste State of Play ooit! Met meer dan 25 titels op het menu stond deze showcase vooral bij Simon dik op z’n buik geschreven. Samen met Martin en Jacco blikt hij terug op (bijna) alles wat voorbij kwam, en duiken ze dieper in onder andere: God of War: Sons of Sparta, Kena: Scars of Kosmora, Castlevania: Belmont’s Curse, Project Windless en natuurlijk de aangekondigde John Wick-game! Benieuwd wat de jongens ervan vonden? Check dan als de wiedeweerga deze speciale extra aflevering, baklap!

Watch on YouTube

00:00 Intro
02:20 Ons oordeel
09:20 Project Windless
11:35 Resident Evil Requiem
13:35 Kena: Scars of Kosmora
19:00 Legacy of Kain: Defiance Remastered / Ascendance
22:45 Yakoh Shinobi Ops
27:25 Dead or Alive
31:45 Control: Resonant
36:05 Beast of Reincarnation
37:15 Neva: Prologue
39:05 Star Wars: Galactic Racer
42:35 Metal Gear Solid Collection 2
45:15 Castlevania: Belmont’s Curse
49:15 Silent Hill: Townfall
52:10 John Wick
54:35 God of War Trilogy Remake
56:35 God of War: Sons of Sparta
01:03:00 Horizon Hunters: Gathering
01:04:45 Onze Reddit-aankondiging
01:06:45 Outro

Je kan ook de podcast beluisteren hieronder of via deze link!