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
Hier kijk je live de Olympische Winterspelen in Milaan
© Fabio Principe - stock.adobe.com
Huis

Hier kijk je live de Olympische Winterspelen in Milaan

Vanavond gaan de Olypische Winterspelen Milaan-Cortina 2026 officieel van start. Wil je geen moment missen van al die prachtige wintersporten en van de prestaties van TeamNL? In dit artikel lees je hoe je op televisie en op de socials alles kunt volgen.

NOS: tv, app en radio op elkaar afgestemd

Voor veel sportliefhebbers is de NOS het logisch startpunt. Tot en met 22 februari zendt de NOS ongeveer 150 uur live televisie uit via NPO 1 en NPO Start. Daarnaast hoor je op NPO Radio 1 de hele dag door live verslag, en vind je doorlopend updates, liveblogs en uitslagen via NOS.nl, de NOS-app (iOS | Android) en NOS Teletekst (waar ook een app van is: die voor iPhones vind je hier en voor Android hier). Als je de NOS-app of NOS.nl opent, zie je meteen wat er op dat moment live is en wanneer je het beste kunt inschakelen. Je krijgt ook direct een overzicht van het dagschema en de stand in de medaillespiegel. Elke ochtend zet de NOS bovendien op een rij welke Nederlandse sporters die dag in actie komen. Dat overzicht wordt later op de dag aangevuld via de liveblogs. Ook handig: je liveblogs volgen en meldingen aanzetten voor specifieke livestreams. Je krijgt dan een seintje zodra een wedstrijd begint.

Verreweg het belangrijkst bij de NOS zijn de schaatswedstrijden. Zo doet de NOS deze Winterspelen rechtstreeks verslag van alle schaatswedstrijden én alle shorttrackwedstrijden: van het allereerste startschot tot de uitreiking van de medailles. Dat betekent niet dat er geen aandacht is voor de andere sporten (zoals snowboarden, bobsleeën, skeleton, kunstrijden en ijshockey): die komen ook ana bod. Naast de wedstrijden zelf zijn er natuurlijk interviews, voor- en nabeschouwingen, analyses en elke avond NOS Studio Olympico.

©NOS

Zo volg je TeamNL

Je favoriete Nederlandse sporters volgen doe je vooral op je telefoon. Zo is er een speciale TeamNL-app (iOS | Android) en is het team aanwezig op Instagram,  TikTokFacebook en X.

Eurosport 1: veel live sport op één zender

Wil je echt non-stop (nou ja, bijna dan: van 9 uur 's ochtends tot middernacht) sport kijken, dan zit je goed bij Eurosport 1. Op deze zender wordt aandacht besteed aan alle sporten, maar de focus ligt daarbij wel op TeamNL. Alles is live te zien, zowel op televisie als op de streams. Hieronder zie je op welke kanalen Eurosport 1 wordt uitgezonden bij de grote televisieaanbieders. Daarnaast kun je de zender ook live en on-demand streamen via HBO Max.

TV-aanbiederKanaal
KPN35
Ziggo25
Odido131
Delta32
Caiway32

©Emmanuele Ciancaglini/Getty Images for WBD

HBO Max: als je echt alles wilt zien en terugkijken

Wil je echt niets wil missen, dan moet je HBO Max zijn. Deze streamingdienst is de enige aanbieder waar alle momenten van de Spelen live en on-demand beschikbaar zijn Alle olympische sporten zijn hier van begin tot eind te streamen met Nederlands commentaar. Hoewel HBO Max ook een sport add-on verkoopt voor andere live sport, heb je die voor de Olympische Winterspelen niet nodig. Zelfs met het goedkoopste maandabonnement (5,99 euro) kun je dus al het Olympisch aanbod bekijken. Sluit je een abonnement af speciaal de de Spelen? Vergeet dan niet tijdig op te zeggen; het abonnement wordt anders automatisch verlengd.

▼ Volgende artikel
Spotify kan songteksten nu vertalen
© Mojahid Mottakin - stock.adobe.com
Huis

Spotify kan songteksten nu vertalen

Muziekstreamingplatform Spotify heeft een nieuwe feature: het is vanaf nu mogelijk om songteksten naar verschillende talen te vertalen.

Dat heeft het bedrijf deze week aangekondigd. De functie wordt inmiddels uitgerold, ook in Nederland en België. In 2022 was de optie al beschikbaar in een klein aantal landen, maar nu dus wereldwijd.

Op Spotify is het al lange tijd mogelijk om songteksten bij nummers die afgespeeld worden te zien. Daar zal dus ook een vertaalknop bij komen te staan. Wanneer die wordt ingedrukt, wordt er onder de echte songteksten een vertaling te zien.

De optie komt beschikbaar voor alle gebruikers van Spotify, en dus niet alleen betalende leden. Mensen die een Premium-abonnement hebben krijgen wel als extra optie de mogelijkheid om vertaalde songteksten offline te zien. Dat kan wanneer men een nummer opslaat om offline te beluisteren.

Tot slot verschijnen songteksten nu ook direct onder de albumhoes, om meteen mee te kunnen lezen. "We denken dat luisteraars dichterbij de woorden brengen hen helpt om hen meer te verbinden met hun favoriete artiesten en hun muziek. Deze updates zijn ontworpen om die connectie makkelijker en naadlozer te maken."

View post on X
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.