Ein Schaltnetzteil (SMPS) ist eine Art Wandler, der den Spannungspegel eines Geräts umwandelt. Ein SMPS erzeugt eine nutzbare Leistung und ermöglicht zudem eine effiziente Energienutzung. Der allgemeine Zweck dieses Netzteils besteht darin, Strom von einer externen Quelle zu empfangen und den Strom auf einen von einer Last benötigten Spannungspegel umzuwandeln. Diese Stromversorgungen werden üblicherweise in Personalcomputern verwendet.
1976 wurde das erste Schaltnetzteil patentiert. Im folgenden Jahr setzte Apple® Computer als erster Computerhersteller ein SMPS in einer Produktionseinheit ein. Durch die Verwendung dieser Art von Netzteil war der Apple II™ leichter und kompakter als andere konkurrierende Computer.
Vor der Entwicklung des SMPS verwendeten die meisten Personal Computer Linearregler. Diese früheren Netzteile erzeugten eine festgelegte, unveränderliche Menge an Spannung. Um diese Leistung konstant zu halten, werden bei linearen Versorgungen typischerweise einfache Widerstände verwendet. Dies erzeugte eine erhebliche Wärmemenge und verschwendete Spannung während des Regelungsprozesses.
Schaltnetzteile lösen dieses Problem und verschwenden keine Energie in Form von Wärme. Anstatt die Spannung über Widerstände zu regeln, ist ein SMPS mit mehreren verschiedenen Transistoren und Kondensatoren ausgestattet. Das Netzteil kann schnell eine Kombination von Komponenten auswählen, die für eine bestimmte Situation am effizientesten ist. Im Wesentlichen kann ein SMPS genau die Spannungsmenge bereitstellen, die von einer Last benötigt wird.
Neben dem Vorteil der Effizienz hat ein Schaltnetzteil mehrere weitere Vorteile. Ein SMPS ist normalerweise kleiner und leichter als ein vergleichbares lineares Modell, da sperrige Transformatoren fehlen. Schaltnetzteile sind weniger anfällig für Überhitzung und haben oft eine längere Lebensdauer als ihre linearen Gegenstücke.
Ein SMPS ist jedoch nicht ohne Nachteile. Diese Art der Stromversorgung ist komplexer als ältere Geräte und in der Regel teurer in der Herstellung. Das schnelle Umschalten der Spannung in diesen Netzteilen erzeugt auch elektromagnetische Störungen, die sich nachteilig auf in der Nähe befindliche elektronische Geräte auswirken können. Moderne Netzteile verwenden oft interne Filter, um diese Störungen zu begrenzen.
Computer sind die am häufigsten verwendeten Geräte, die Schaltnetzteile verwenden, aber auch andere Geräte verwenden sie. Viele Handy-Ladegeräte sind in der Tat kleine SMPS-Einheiten. Dadurch können sie Wandstrom effizient umwandeln, ohne zu überhitzen. Ein Schaltnetzteil kann praktisch überall dort eingesetzt werden, wo ein hoher Wirkungsgrad gefordert ist.