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
PS5- en Xbox Series-versies van Kingdom Come: Deliverance uitgebracht
Huis

PS5- en Xbox Series-versies van Kingdom Come: Deliverance uitgebracht

Uitgever Deep Silver en ontwikkelaar Warhorse Studios hebben een PlayStation 5- en Xbox Series X en S-versie van de openwereldgame Kingdom Come: Deliverance uitgebracht.

Er gingen al geruchten over de komst van een current-gen versie van de in 2018 verschenen game, en die blijken nu dus te kloppen. Mensen die de game op de PS4 of Xbox One hebben, kunnen gratis upgraden. Op 15 mei komt ook een fysieke versie uit van de PS5- en Xbox Series-versies.

De vernieuwde editie van de game, die oorspronkelijk in 2018 op pc, PS4 en Xbox One uitkwam en in 2024 ook op Switch, heeft een 4k-resolutie, verbeterde framerate (60 fps), textures in een hogere resolutie en diverse andere verbeteringen.

In Kingdom Come: Deliverance besturen spelers Henry, een zoon van een smid, die middenin het middeleeuwse Bohemen in een burgeroorlog terecht komt. De game staat bekend om zijn enorme realisme, waarbij alles wat spelers doen invloed heeft op de wereld om hun heen en de verloop van missies. Ook het (zwaard)vechten is erg realistisch en vergt een hoop oefening.

In 2025 kwam een vervolg uit, Kingdom Come: Deliverance 2, dat de franchise nog bekender bij het grote publiek maakte. Warhorse heeft aangekondigd dat dit vervolg inmiddels al meer dan vijf miljoen keer is verkocht.

Watch on YouTube
▼ Volgende artikel
Waar voor je geld: vijf 27-inch monitoren met 240Hz verversingssnelheid
© ID.nl
Huis

Waar voor je geld: vijf 27-inch monitoren met 240Hz verversingssnelheid

Ben je op zoek naar een grote computermonitor met een hoge beeldverversingsfrequentie? Wij vonden vijf betaalbare modellen voor je op Kieskeurig.nl. Zulke monitoren zijn bij uitstek geschikt voor foto- en videobewerking maar komen goed van pas bij fanatiek gamen, want hoe lager de responstijd, des te soepeler het beeld is.

AOC C27G2ZE/BK

Als je op zoek bent naar een nieuwe - en gebogen - 27‑inch-monitor met 240 Hz verversingssnelheid, valt de AOC C27G2ZE/BK op door zijn combinatie van snelheid en schermgrootte. Dit gebogen scherm gebruikt een VA‑paneel, wat zorgt voor een hoog statisch contrast van 3000:1. De Full‑HD‑resolutie (1920 × 1080) maakt het mogelijk om met een gemiddeld computersysteem te spelen zonder dat de grafische belasting extreem wordt.

Dankzij een responstijd van 0,5 ms kun je snelle games spelen zonder merkbare vertraging. Het scherm heeft een 1500R‑kromming voor een natuurlijke kijkhoek. Voor synchronisatie met de grafische kaart is AMD FreeSync aanwezig, en de monitor beschikt over meerdere HDMI‑ en DisplayPort‑aansluitingen, zodat je eenvoudig verschillende apparaten kunt aansluiten.

Verder zijn er ingebouwde instellingen voor een kruisvormige richtlijn, verschillende beeldmodi en flikkervrije achtergrondverlichting. Je kunt het scherm kantelen voor een fijne kijkhoek, maar hoogte‑ of draaibaarheid is bij dit model niet mogelijk. Voor audio‑doorgave is er een 3,5 mm‑uitgang zodat je je hoofdtelefoon direct kunt aansluiten.

HP OMEN 27s

De HP OMEN 27s is een 27‑inch Full‑HD‑ gamingmonitor die zich richt op gamers die een hoge verversingssnelheid zoeken met een toegankelijk formaat. Het IPS‑paneel biedt een brede kijkhoek en geeft kleuren gelijkmatig weer. Met een resolutie van 1920 × 1080 pixels en een verversingssnelheid van 240 Hz kunnen beelden vloeiend worden weergegeven. Volgens de specificaties bedraagt de responstijd 1 ms, waardoor je snelle actie kunt volgen met minimale vertraging. Het scherm is compatibel met NVIDIA G‑SYNC om tearing te voorkomen. Je kunt de monitor kantelen en in hoogte verstellen, wat bijdraagt aan een ergonomische opstelling. Aan aansluitingen ontbreekt het niet: er zijn twee HDMI 2.0‑poorten, een DisplayPort 1.4 en een usb‑hub.

De ingebouwde RGB‑verlichting aan de achterkant kun je via software aanpassen om het uiterlijk van je werkplek aan te passen. Er zijn geen ingebouwde luidsprekers, maar er is wel een 3,5 mm‑aansluiting voor een hoofdtelefoon. Deze monitor is bedoeld voor gebruik vanaf 2023; het ontwerp gebruikt dunne randen zodat je hem eventueel naast een tweede scherm kunt zetten. Met zijn matte afwerking is reflectie beperkt, en de monitor is voorzien van flikkervrije techniek om vermoeide ogen te voorkomen.

Responstijden

Wanneer je een (gaming)monitor koopt, wordt er vaak gebruik gemaakt van afkortingen voor het weergeven van de responstijd van de pixels op het scherm. MPRT staat voor Motion Picture Response Time en geeft aan hoe lang een pixel zichtbaar blijft tijdens bewegend beeld. Deze waarde zegt vooral iets over de hoeveelheid bewegingsonscherpte die je ziet bij snelle bewegingen op het scherm. Hoe lager de MPRT, hoe scherper bewegende beelden ogen.

Fabrikanten verlagen de MPRT vaak met technieken zoals het kort uitschakelen van de achtergrondverlichting tussen beelden. MPRT is niet hetzelfde als de bekende GtG-responstijd: GtG meet hoe snel pixels van kleur veranderen, terwijl MPRT puur draait om zichtbare scherpte bij beweging.

Lenovo Y27f‑30

Met de Lenovo Y27f‑30 krijg je een 27‑inch monitor gericht op gamers en multimedia. Het IPS‑paneel combineert Full‑HD‑resolutie (1920 × 1080) met een verversingssnelheid van 240 Hz voor soepel beeld. De responstijd 0,5 is ms, zodat snelle acties zonder motion blur worden weergegeven. Het scherm ondersteunt HDR‑content en heeft een helderheid tot 400 nits, waardoor beelden dynamischer worden ervaren. Met een kleurdekking van 99 % sRGB en 1,07 miljard kleurtinten is het paneel geschikt voor gaming en lichte fotobewerking.

De monitor beschikt over twee HDMI 2.0‑poorten, een DisplayPort 1.4 en een usb‑hub. Er zijn geïntegreerde luidsprekers en een hoofdtelefoonaansluiting, zodat je zonder extra accessoires geluid kunt beluisteren. De hoogte‑ en kantelinstelling maken een ergonomische opstelling mogelijk, en via VESA‑montage kun je hem ook aan een arm bevestigen.

FreeSync‑Premium‑Pro‑ondersteuning helpt synchronisatieproblemen met AMD‑grafische kaarten te voorkomen. Een opvallende extra is dat het scherm volgens de specificaties overklokt kan worden tot 280 Hz, mocht je grafische kaart dat ondersteunen. Omdat de rand dun is, kun je meerdere schermen naast elkaar plaatsen voor een groter werkoppervlak.

Samsung 27 Odyssey OLED G8 G81SF

Voor wie een 240Hz‑verversingssnelheid combineert met hoge resolutie, heeft Samsung de Odyssey OLED G8 G81SF. Deze 27‑inch monitor gebruikt een QD‑OLED‑paneel en biedt een 4K‑resolutie van 3840 × 2160 pixels. Door de verversingssnelheid van 240 Hz en het OLED‑paneel krijg je een combinatie van scherpe pixels en vloeiend beeld.

De monitor is gecertificeerd voor DisplayHDR TrueBlack 400, wat inhoudt dat donkere tinten diep zwart zijn terwijl lichte delen helderder ogen. Het scherm heeft een antireflectiecoating, en Samsung gebruikt een “Dynamic Cooling System” om het OLED‑paneel op een constante temperatuur te houden. FreeSync Premium Pro is ingebouwd om haperingen te voorkomen. Qua aansluitingen is er één DisplayPort 1.4‑poort, een HDMI 2.1‑poort en een usb-c-aansluiting met 65 W‑voeding, zodat je een laptop kunt opladen terwijl je beeldscherm gebruikt.

De monitor ondersteunt CoreLighting+ aan de achterkant: door middel van een lichtstrip kun je de verlichting aanpassen aan de inhoud op je scherm. Je kunt het scherm in hoogte verstellen en kantelen; daarnaast is er een geïntegreerde standaard met kabelbeheer. Het OLED‑paneel heeft een dichtheid van 166 PPI voor scherpe tekst. Samsung levert ook een afstandsbediening zodat je toegang krijgt tot ingebouwde apps en streamingdiensten via Smart Hub.

ASUS ROG Swift PG27AQDM

De ASUS ROG Swift PG27AQDM is een 27‑inch gaming‑monitor met QHD‑resolutie (2560 × 1440 pixels) en een OLED‑paneel. Ondanks dat ASUS het scherm als 27 inch aanduidt, heeft het feitelijk een diagonaal van 26,5 inch, maar door de dunne rand valt dit nauwelijks op. Met een verversingssnelheid van 240Hz en een responstijd van 0,03 ms biedt dit model een van de snelste paneelreacties in zijn klasse.

Het OLED‑paneel kan diepe zwartwaarden produceren en volgens de specificaties geeft het 1,073 miljard kleuren weer. De monitor ondersteunt zowel NVIDIA G‑SYNC als AMD FreeSync, zodat je de weergave kunt synchroniseren met bijna elke moderne grafische kaart. Voor verbinding zijn er DisplayPort 1.4, twee HDMI‑poorten en een usb‑hub. Het scherm kan in hoogte worden versteld, gedraaid en gekanteld, en het is geschikt voor VESA‑montage.

Om inbranden te voorkomen gebruikt ASUS een speciale warmteafvoer en automatische helderheidsaanpassingen. De behuizing is voorzien van een rondom lopende RGB‑strip die je naar wens kunt instellen. Met een standaard die een handvat heeft, is het scherm gemakkelijk te verplaatsen. Het relatief hoge energiegebruik van een OLED‑gamingmonitor is aanwezig; er is echter een ECO‑modus. Deze monitor is vooral bedoeld voor veeleisende gamers of professionals die vloeiende bewegingen en hoge contrastwaarden zoeken.