ID.nl logo
Schakelende voedingen: efficiëntie op de vierkante centimeter
© PXimport
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
Waar voor je geld: 5 Chromebooks met een 15,6-inch scherm
Huis

Waar voor je geld: 5 Chromebooks met een 15,6-inch scherm

Bij ID.nl zijn we gek op producten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt. Een paar keer per week speuren we daarom binnen een bepaald thema naar zulke deals. Vandaag richten we onze blik op Chromebooks met een 15,6-inch scherm – ideaal voor wie meer werkruimte wil zonder te diep in de buidel te tasten. We hebben vijf modellen geselecteerd die uitblinken in prestaties, bouwkwaliteit en gebruiksgemak.

Acer Chromebook Plus 515 (CB515-2H-32UH)

Deze Chromebook is een stevige allrounder met een prettig groot scherm van 15,6 inch. De Full HD-resolutie in combinatie met een mat IPS-paneel zorgt voor comfortabele kijkhoeken, ook bij langere werksessies. Binnenin draait een Intel Core i3-1315U, een moderne chip met zes rekenkernen die zorgt voor een vlotte ChromeOS-ervaring. Samen met 8 GB LPDDR5X-werkgeheugen en 128 GB snelle ssd-opslag is dit systeem klaar voor een werkdag vol tabbladen, Google Docs en videobellen. Qua connectiviteit zit je goed met onder meer twee usb-c-poorten, een HDMI-poort, een usb-a-aansluiting en een microSD-slot. Dankzij wifi 6E profiteer je van hoge draadloze snelheden. De webcam filmt in Full HD en ondersteunt AI-functies zoals achtergrondvervaging, wat de Plus-status van dit model onderstreept.

Toepassingen: Multitasken, schoolwerk, videobellen Bijzonderheden: Wifi 6E, mat scherm, AI-webcamfuncties

Acer Chromebook Plus 515 (CB515-2HT)

Dit is de krachtiger en veelzijdiger broer van de CB515‑2H‑32UH hierboven. Beide modellen hebben een groot 15,6-inch Full HD-scherm, 8 GB snel LPDDR5X-geheugen en draaien op de nieuwste versie van ChromeOS. Het verschil zit 'm vooral in de prestaties en gebruiksmogelijkheden. De 2HT‑5789 is uitgerust met een snellere Intel Core i5‑processor, dubbele opslagcapaciteit (256 GB SSD) en een handig touchscreen, wat hem uitermate geschikt maakt voor multitasking, fotobewerking en gebruik van Android-apps. Zoek je een Chromebook met meer rekenkracht en flexibiliteit, dan biedt de 2HT‑5789 net dat beetje extra, zonder in te leveren op draagbaarheid of accuduur.

Toepassingen: Interactieve apps, hybride werken, tekenen Bijzonderheden: Touchscreen, AI-functies, solide behuizing

ASUS Chromebook Flip (CX1500FKA-E80049)

Deze 15,6-inch Chromebook valt op door zijn flexibele ontwerp. Dankzij het 360-gradenscharnier gebruik je het apparaat ook als grote tablet. Het Full HD-scherm is voorzien van aanraakbediening en het toetsenbord is verlicht, wat typerend is voor deze wat luxere instapper. Binnenin zit een energiezuinige Intel Celeron N4500, die in combinatie met 8 GB werkgeheugen prima presteert bij dagelijks gebruik zoals browsen, video's kijken en documenten bewerken. Met 64 GB opslagruimte is er net genoeg plek voor offline bestanden; de rest doe je natuurlijk in de cloud. Wifi 6 zorgt voor een stabiele verbinding, en het geheel weegt net geen 2 kilo. Verwacht geen snelheidsduivel, maar wel een soepele, veelzijdige werklaptop.

Toepassingen: Tekstverwerken, presenteren, lichte mediaconsumptie Bijzonderheden: Convertible ontwerp, verlicht toetsenbord, wifi 6

HP Chromebook 15a-nb0804nd

Deze HP combineert een modern ontwerp met een degelijke binnenkant. De Core i3-N305-processor is een relatief nieuwe chip met acht zuinige kernen, geschikt voor multitasking zonder oververhit te raken. Je krijgt 8 GB snel werkgeheugen en 128 GB UFS-opslag, dat net wat vlotter werkt dan standaard eMMC. Het IPS-scherm is uiteraard 15,6 inch groot, is gezegend met een Full HD-resolutie en biedt een nette kleurweergave. De behuizing bevat gerecyclede kunststoffen en voelt degelijk aan, met een prettige toetsaanslag. Dankzij wifi 6 en bluetooth 5.3 zit het ook qua verbinding wel goed. Aansluitingen? 2x usb-c, 1x usb-a, een 3,5mm-hoofdtelefoonaansluiting en een kaartlezer. Dit is een Chromebook die geschikt is voor serieuze school- of kantoortaken, zonder dat je te veel betaalt.

Toepassingen: Schoolwerk, lichte kantoorsoftware, internetten Bijzonderheden: Duurzame materialen, UFS-opslag, Wi-Fi 6

Lenovo Flex 3 Chrome (15IJL7)

Deze Lenovo is ideaal voor wie zoekt naar een groot scherm en maximale flexibiliteit. Je kunt hem namelijk helemaal omklappen tot een 15,6-inch tablet, met volledig aanraakscherm en 360-gradenscharnier. De Pentium Silver N6000-processor en 8 GB RAM zorgen voor degelijke prestaties bij standaardgebruik, zoals surfen, tekstverwerken of series streamen. De opslagruimte bedraagt 128 GB, en dat is ruim voldoende voor basisbestanden. Lenovo voorziet deze Chromebook van een HDMI-poort, meerdere usb-aansluitingen, een microSD-poort en een koptelefoonaansluiting. Handig is de fysieke afsluiter voor de webcam. De batterij gaat bij lichte taken tot wel 16 uur mee, wat opvallend veel is in deze klasse.

Toepassingen: Basistaken, films kijken, mobiel gebruik Bijzonderheden: Lange accuduur, tabletmodus, privacy-webcam

▼ Volgende artikel
Review OnePlus Pad 3 - Grote Android-tablet met laptop-ambities
© Rens Blom
Huis

Review OnePlus Pad 3 - Grote Android-tablet met laptop-ambities

De OnePlus Pad 3 is een enorme tablet met laptopaspiraties. OnePlus verkoopt dan ook een aparte toetsenbordhoes, zodat je de tablet productiever kunt gebruiken. Voor wie is de OnePlus Pad 3 de moeite waard? Je leest het in deze review.

Uitstekend
Conclusie

De OnePlus Pad 3 is een grote en premium tablet die ons goed bevalt, zeker in combinatie met de apart verkrijgbare toetsenbordhoes. Het loont wel om een vergelijking met de concurrentie te maken, met name door de stevige adviesprijs en sommige technische keuzes.

Plus- en minpunten
  • Erg krachtige specificaties
  • Heel lange accuduur
  • Productief door software en losse toetsenbordhoes
  • Prijzig i.c.m. toetsenbordhoes
  • Sommige softwarefuncties werken (nog?) niet goed
  • Geen vingerafdrukscanner

Tablet of laptop?

Met zijn 13,2inch-scherm is de OnePlus Pad even groot als de grootste iPad én heel wat compactere laptops. Het apparaat weegt 675 gram en is net geen 6 millimeter dik. Door het grote scherm is de tablet nauwelijks met één hand te gebruiken. Het lcd-scherm oogt wat minder fraai dan een oledscherm, maar is op alle aspecten wel erg goed. Zo oogt het beeld flink scherp dankzij de resolutie van 3392 x 2400 pixels.

OnePlus verkoopt voor 169 euro een speciale toetsenbordhoes die je aan de tablet kunt klikken. De toetsen tikken erg prettig en het trackpad werkt ook aardig. Zo productief als op een laptop zijn we niet, maar in het vliegtuig en de trein kunnen we zeker goed aan de slag.

©Rens Blom

Dat je toch een tablet voor je neus hebt, merk je bijvoorbeeld aan de beperkte selectie van poorten. De OnePlus Pad 3 heeft één usb-c-poort, en daarmee houdt het op. Je kunt wel een geschikte usb-c-hub aansluiten om meer aansluitingen te creëren, bijvoorbeeld voor een bedrade muis of HDMI-kabel richting je televisie.

©Rens Blom

Uitstekende specificaties

De specificaties van de tablet zijn ruimschoots in orde, wat je gezien de prijs ook mag verwachten. De tablet is razendsnel dankzij de Qualcomm Snapdragon 8 Elite-processor, die ook in veel dure smartphones zit. OnePlus verkoopt de Pad 3 in twee configuraties: de ene heeft 12 GB werkgeheugen met 256 GB opslag en in de andere variant zit 16/512 GB. De completere versie kost 100 euro meer, een meerprijs die we gerechtvaardigd vinden, al kunnen we ons voorstellen dat veel mensen (meer dan) genoeg hebben aan de instapversie.

De tablet heeft camera's op de voor- en achterkant. Die zijn kwalitatief niet bijzonder. Een iets betere selfiecamera was op zijn plaats geweest – vooral voor videogesprekken. Ook missen we een vingerafdrukscanner op de tablet.

©Rens Blom

OnePlus stopt een lekker grote accu in de tablet. Dankzij die stevige batterij lukt het ons om de Pad 3, inclusief toetsenbordhoes, langer dan een hele kantoordag te gebruiken voor werkgerelateerde apps, aangevuld met wat sociale media en het kijken van een YouTube-video. Een score waar wij blij van worden. Opladen gaat via de eerder genoemde usb-c-poort. In de doos zit, vanwege EU-wetgeving om consumentenelektronica duurzamer te maken, geen oplaadadapter. Je dient er zelf een te regelen. Kies dan een 100W-OnePlus-adapter voor snelladen of neem genoegen met langzamer opladen met een niet-OnePlus-adapter.

Software-ervaring

De Android 15-software op de tablet is door OnePlus geoptimaliseerd voor het enorme scherm. Zo kun je gebruiksvriendelijk twee apps naast elkaar gebruiken en is het ook mogelijk om een app als zwevend venster boven andere apps te blijven bekijken.

©Rens Blom

Interessant is dat OnePlus zijn OxygenOS-softwareschil heeft uitgebreid met ondersteuning voor macOS – van Apple inderdaad. Je kunt eenvoudig bestanden overdragen en je MacBook vanaf de tablet bedienen, zo is het idee. In de praktijk blijkt de deel-software van OnePlus om wel heel veel machtigingen te vragen, zien we soms Chinese tekst in beeld en werken de deel-functies uiteindelijk matig. We worden er dus (nog) niet zo vrolijk van.

©Rens Blom

©Rens Blom

Grote kans dat de Pad 3 in de nabije toekomst comfortabeler als laptopvervanger zal werken. In Android 16 komt namelijk een volwaardige desktopmodus, speciaal bedoeld voor tablets. Deze software-update komt later dit jaar, ook via OnePlus. Het is in elk geval goed om te zien dat het merk nu al serieus werk heeft gemaakt van software om de Pad 3 productief te gebruiken.

De Pad 3 krijgt drie Android-upgrades en zes jaar beveiligingsupdates. Een prima updatebeleid, als je het ons vraagt.

Alternatieven

Hoewel onze ervaringen met de OnePlus Pad 3 op veel vlakken positief zijn, heeft deze tablet ook de nodige concurrentie. Samsung biedt met zijn Tab S10-serie ook grote tablets inclusief toetsenbordhoezen aan. Voor Apple geldt hetzelfde: de iPad is met zijn iPadOS-software weliswaar anders in gebruik dan een Android-tablet, maar is in combinatie met een toetsenbordhoes even productief als de OnePlus Pad 3.

Ook het overwegen waard is een laptop met Chrome OS of Windows. Zeker een model met een touchscreen kan een goed alternatief zijn voor de OnePlus Pad 3 als je écht productief wil zijn op het apparaat. Een dergelijke laptop hoeft bovendien niet meer te kosten dan de Pad 3 (tablet + toetsenbordhoes). Wil je echt een tablet en hecht je meer waarde aan entertainment, dan is de Pad 3 jouw apparaat. Ook zonder toetsenbordhoes.

Conclusie: OnePlus Pad 3 kopen?

De OnePlus Pad 3 is een grote en premium tablet die ons goed bevalt, zeker in combinatie met de apart verkrijgbare toetsenbordhoes. Het loont wel om een vergelijking met de concurrentie te maken, met name door de stevige adviesprijs en sommige technische keuzes.