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
Waar voor je geld: 5x betaalbaar funcooken met je hele gezin
© ID.nl
Huis

Waar voor je geld: 5x betaalbaar funcooken met je hele gezin

Bij ID.nl zijn we dol op kwaliteitsproducten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt. Een paar keer per week speuren we binnen een bepaald thema naar zulke deals. Wil je funcooken voor een aantrekkelijke prijs? We hebben vijf interessante apparaten voor je gespot die niet duurder zijn dan 190 euro.

Solis 5 in 1 tafelgrill (7910)

Zoek je een kwalitatief gourmetstel waarmee je jarenlang vooruit kunt? Dit luxe exemplaar van Solis voldoet aan alle eisen. Met de traploze regelaar aan de voorzijde kun je heel precies de gewenste temperatuur instellen. Bak vervolgens op de grillplaat de lekkerste hapjes gaar. Daarnaast kun je ook een van de vier bijgesloten miniwoks of (raclette)pannetjes gebruiken. Hiermee maak je bijvoorbeeld een kleine pannenkoek of pizza.

De werking is kinderlijk eenvoudig. Zodra je het kooktoestel inschakelt, gaat er eerst een rood lampje branden. Het gourmetstel is nu aan het opwarmen. Als het lampje groen kleurt, kan het eetfestijn beginnen. Is een gerecht zo heet dat je je mond kunt branden? Plaats het pannetje of de miniwok dan even in de koudzone onderin het toestel. Naast de eerder genoemde accessoires levert de fabrikant ook nog vier spatels mee.

Princess 162655 Black Steel Raclette

De betaalbare Princess 162655 Black Steel Raclette valt bij heel wat Kieskeurig.nl-testers goed in de smaak, want zij beoordelen dit gourmetstel met een 8,3 (gemiddeld cijfer). Verschillende reviewers vinden het prettig dat dit apparaat zich makkelijk laat schoonmaken. De losse onderdelen kunnen bovendien in de vaatwasser. Een ander pluspunt is dat het gourmetstel volgens diverse gebruikers snel opwarmt. Niet vreemd, gezien het respectabele vermogen van 1300 watt.

Het gourmetstel heeft een riant bakoppervlak van 44 × 25 centimeter. Dankzij de stevige anti-aanbaklaag heb je geen bakboter of olie nodig om te grillen. Het apparaat leent zich prima voor een ruim gezelschap, want de productdoos telt acht (raclette)pannetjes met een houten handvat en evenzoveel spatels. Via een draaiknop reguleer je nauwkeurig de temperatuur. Overigens vindt een enkele tester het netsnoer wat aan de korte kant.

Tefal WokParty Duo PY5828

Wie met een groepje gezellig wil wokken, kan dit leuke kooktoestel van Tefal eens uitproberen. Er zijn zes diepe pannen bijgesloten. Dankzij de gekleurde markering op het handvat weet iedereen precies welk pannetje van hem of haar is. De bakplaat bevat ronde uitsparingen, waardoor de boel niet gaat schuiven. Hierin kun je trouwens ook prima mini-pannenkoeken bakken. Speciaal daarvoor is er een handige gietlepel inbegrepen. Verder telt de verpakking zes spatels.

De WokParty Duo PY5828 heeft een zogeheten Thermo-spot. Hieraan zie je in hoeverre het kooktoestel op temperatuur is. Met een vermogen van duizend watt hoef je niet zo lang te wachten. Tefal levert een receptenboek mee, zodat je inspiratie kunt opdoen. Klaar met tafelen? Stop dan alle losse accessoires in de vaatwasser. Handig is dat je het netsnoer, de spatels en de gietlepel in de onderkant kunt opbergen.

Lees ook: Zo voorkom en verwijder je vieze luchtjes na het gourmetten

Emerio PO-113255.4

Pizzaliefhebbers opgelet! De binnenzijde van deze Emerio fungeert als een kleine oven. Op die manier kunnen maximaal zes personen hun eigen mini-pizza bakken. Met behulp van de bakspatel schuif je de lekkernij moeiteloos in de oven. Geen zin in pizza? In de zes bijgesloten pannetjes kun je allerlei andere gerechten klaarmaken. Bovendien bevindt zich bovenop een ronde grillplaat met een diameter van veertig centimeter. Daar kun je dus behoorlijk wat hapjes op kwijt!

De bediening heeft weinig om het lijf, want de behuizing bevat alleen een aan-uitknop. Met een riant vermogen van 1500 watt worden de gerechten goed warm. De maximale oventemperatuur bedraagt dan ook 250 graden. Volgens de fabrikant houdt de koepelvormige behuizing de warmte in de (pizza)over beter vast. Diverse accessoires zijn vaatwasserbestendig, zodat je na afloop niet zoveel tijd kwijt bent aan schoonmaken.

Princess Dinner4All

Als je met een groepje gaat gourmetten, staat het kooktoestel voor sommige personen wellicht te ver weg. Daar heeft Princess iets op bedacht. Met de Dinner4All bedient iedereen zijn eigen bakplaat van 250 watt. Even een satéstokje of biefstukje omdraaien is dus zo gepiept. Is het hapje eenmaal gaar, dan schuif je het zo op je eigen bordje. Princess levert hiervoor vier aardewerken-borden mee.

Je sluit de centrale unit aan op netstroom, waarna je hierop maximaal vier individuele gourmetstellen kunt aansluiten. Vermenging van smaken is dus verleden tijd! Plaats op deze unit eventueel de inbegrepen serveerschaal. Zo kan iedereen zijn of haar favoriete hapjes pakken. Wil je weten hoe andere gebruikers dit slimme gourmetstel beoordelen? Lees dan eens deze reviews op Kieskeurig.nl. Dit kooktoestel is als alternatief ook met twee individuele bakplaten te koop.

▼ Volgende artikel
De top 5 beste wintersportgames
© Ubisoft
Huis

De top 5 beste wintersportgames

De Olympische Winterspelen gaan bijna van start, en het zien van al die atleten in de kou werkt op een bepaalde manier toch inspirerend. Terwijl je dus uitkijkt naar de volgende skivakantie (of juist liever thuisblijft om gebroken botten te voorkomen), kun je jouw wintersportdromen vervullen dankzij videogames. Hieronder staan vijf van de beste wintersportgames waarin je je helemaal kunt uitleven.

⛷️🏂 🪂 Steep

Platforms:PlayStation 4, Xbox One, pc

Een van de meest moderne en toegankelijke wintersportgames komt uit de stal van het Franse Ubisoft, dat in 2016 Steep uitbracht. De game combineert verschillende sporten zoals skiën, snowboarden, parachutespringen en… vliegen met jetpacks? Deze sporten doe je op de Mont Blanc, de hoogste berg in de Alpen - en Europa trouwens. De physics is wat Steep bijzonder maakt: het is een veel realistischere insteek dan bijvoorbeeld SSX.

In Steep beweeg je je al sleeënd en skiënd over deze berg, waar ondertussen ook allerlei andere spelers rondbewegen, wat een bijzonder gevoel van samenhorigheid geeft. Ook kun je dus in alle rust wintersporten met vrienden als een soort virtuele skivakantie. De game draait in principe om het onder de knie krijgen van de verschillende soorten wintersport om zo de 'Ultimate Legend' te worden, maar in alle rust genieten van de Alpen is net zo goed een optie.

Overigens is er ook een soort vervolg in de vorm van Riders Republic, een game die zich meer richt op zomersporten maar ook het snowboarden uit Steep uitstekend overneemt en verbetert.

Watch on YouTube

🏂 SSX 3

Platforms: GameCube, PlayStation 2, Xbox, GameBoy Advance

Wie aan wintersport in games denkt, komt waarschijnlijk zeer snel uit op de SSX-reeks. Het derde deel in die franchise is misschien wel de meest geliefde, vanwege de keiharde soundtrack, grote hoeveelheden complexe trucs die je kunt uitvoeren en een meeslepende, met vele collectables gevulde open wereld om in te snowboarden. De game kwam uit in 2003, en werd toentertijd ook sterk geprezen om de indrukwekkende physics en graphics.

De open wereld van het spel is een soort aaneenschakeling van alle courses waar je op snowboardt. Daar kun je dus in op zichzelf staande races op rondscheuren en tegenstanders van hun bord af meppen, of op je eigen tempo trucs oefenen terwijl je jamt op nummers van onder andere de Black Eyed Peas. Als je nog een PlayStation 2, GameCube of originele Xbox hebt staan is dit het perfecte moment om weer met grandioze tricks te gooien. En mocht je die niet hebben, dan is de game backwards compatible op Xbox.

©Electronic Arts

⛷️🏂 🥌⛸️Mario and Sonic at the Olympic Winter Games

Platforms: Wii, DS

Ooit was de rivaliteit tussen Mario en Sonic zó groot dat er gehele marketingcampagnes vanuit de ontwikkelaars werden gevoerd - Sega does what Nintendon't bijvoorbeeld. Door de jaren heen is die storm gaan liggen, maar in de Mario and Sonic sport-spellen konden fans van beide kampen hun conflicten toch nog een beetje uitvechten. Je kunt namelijk zowel Mario- als Sonic-personages selecteren en deelnemen aan de Olympische Spelen.

In de game uit 2009 gaat het specifiek om de Winterspelen, dus onder de activiteiten vallen in dit deel onder andere sporten als skiën, bobsleeën en schaatsen. Daarbij maakten beide versies van het spel - op de Wii en DS - allebei op eigen manieren gebruik van motion controls of de touchscreen om deze spellen speelbaar te maken. Dat maakt een wintersportervaring die ook zonder de kleurrijke personages uniek is.

Watch on YouTube

⛷️Lonely Mountains: Snow Riders

Platforms:pc, Xbox Series, PlayStation 5

Skiën kan best een rustgevende bezigheid zijn, zeker met een mooi uitzicht en wanneer niemand zijn of haar botten breekt. In Lonely Mountains: Snow Riders komen beide van die aspecten naar voren, terwijl je steeds sierlijker naar de onderkant van een berg beweegt. Waar het juiste pad vinden aanvankelijk wellicht lastig lijkt, word je er na verloop van tijd handiger in, en een bijkomend voordeel is dat je bij een crash zelf geen botbreuken oploopt. Je blijft het gewoon proberen.

Jouw afdaling van de berg perfectioneren kun je in Snow Riders trouwens ook met een aantal vrienden doen - maximaal acht - en daarbij is het mogelijk om tegen elkaar te racen. Een fijne samenkomst van relaxatie en uitdaging, dus. Daarmee kom je wel in de sfeer voor de Winterspelen.

©Megagon Industries

⛷️🏂 🛷☃️Ski or Die

Platforms: Commodore 64, NES, MS-DOS, Amiga

We gaan nog even flink terug in de tijd, naar 1990. Toen kwam Ski or Die namelijk uit, dat weer bestond uit vijf verschillende minigames. Daaronder vallen halfpipe snowboarden, racen in een opblaasbare slee, twee versies van skiën, waarvan één draait om trucs en de ander om het afdalen van een berg zonder obstakels te raken, en als laatste: sneeuwbalgevechten.

We hebben in deze lijst al zoveel sneeuw gezien, en dit is de eerste keer dat de leukste bezigheid in de sneeuw naar voren komt. Deden ze toch goed in 1990. Misschien is het een idee om van sneeuwbalgevechten een Olympische sport te maken?

©Electronic Arts

Overige tips

Uiteraard zijn er nog meer wintersportgames die in mindere of meerdere mate nog steeds relevant zijn. Hieronder daarom nog een aantal overige tips voor games om in de stemming voor de Olympische Winterspelen te komen:

🏂 SSX: Tricky (PlayStation 2, Xbox, GameCube en Game Boy Advance)
🏂 Alto's Adventure (PlayStation 4, Xbox One, Switch, iOS, Android en pc)
🏂 1080 Snowboarding (Switch 2, Switch, Wii U, Wii en Nintendo 64)
🏂 Shaun White Snowboarding (PlayStation 3, Xbox 360, Wii, Nintendo DS, PSP en pc)
🏒 EA Sports NHL 26 (PlayStation 5, Xbox Series X en S)