¿Qué es una fuente de alimentación de modo conmutado?

Una fuente de alimentación de modo conmutado (SMPS) es un tipo de convertidor que convierte el nivel de voltaje de un dispositivo. Un SMPS produce una salida utilizable y también permite un uso eficiente de la energía. El propósito general de esta fuente de alimentación es recibir electricidad de una fuente externa y convertir la energía al nivel de voltaje requerido por una carga. Estas fuentes de alimentación se utilizan comúnmente en computadoras personales.

La primera fuente de alimentación de modo conmutado se patentó en 1976. Al año siguiente, Apple® Computer se convirtió en el primer fabricante de computadoras en utilizar un SMPS en una unidad de producción. El uso de este tipo de fuente de alimentación permitió que Apple II ™ fuera más liviano y compacto que otras computadoras de la competencia.

Antes del desarrollo del SMPS, la mayoría de las computadoras personales usaban reguladores lineales. Estas unidades de potencia anteriores producían una cantidad fija e invariable de voltaje. Para mantener esta salida constante, los suministros lineales generalmente usaban resistencias simples. Esto generó una cantidad significativa de calor y desperdicio de voltaje durante el proceso de regulación.

Las fuentes de alimentación de modo conmutado resuelven este problema y no desperdician energía en forma de calor. En lugar de regular el voltaje a través de resistencias, un SMPS está equipado con varios transistores y condensadores diferentes. La fuente de alimentación puede seleccionar rápidamente una combinación de componentes que sea la más eficiente para una situación específica. En esencia, un SMPS puede proporcionar la cantidad exacta de voltaje que demanda una carga.

Además de la ventaja de la eficiencia, una fuente de alimentación en modo conmutado tiene varias ventajas adicionales. Un SMPS suele ser más pequeño y liviano que un modelo lineal comparable, debido a la falta de transformadores voluminosos. Los suministros de modo conmutado son menos propensos a sobrecalentarse y, a menudo, tienen una vida útil más larga que sus contrapartes lineales.

Sin embargo, un SMPS no está exento de inconvenientes. Este tipo de fuente de alimentación es más complejo que las unidades más antiguas y, por lo general, es más caro de fabricar. La rápida conmutación de voltaje dentro de estas fuentes de alimentación también producirá interferencias electromagnéticas, que pueden afectar negativamente a los equipos electrónicos cercanos. Las fuentes de alimentación modernas suelen utilizar filtros internos para limitar esta interferencia.
Las computadoras son los dispositivos más comunes que usan fuentes de alimentación en modo conmutado, pero otros dispositivos también las usan. Muchos cargadores de teléfonos móviles son, de hecho, pequeñas unidades SMPS. Esto les permite convertir eficientemente la energía de la pared sin sobrecalentarse. Un suministro de modo conmutado se puede utilizar en prácticamente cualquier aplicación donde se requiera una alta eficiencia.