스위칭 전원이란 직류안정화 전원의 일종으로 스위칭 레귤레이터에 의해 비안정의
직류전원을 매우 높은 주파수(19kHz ~24 kHz)의 교류로 만든 뒤 필터를 사용하여 정류함으로써 안정된 정전압
전원으로 변환시키는 방법을 말한다. 이것은 또한 높은 주파수의 교류가 펄스와 같은 형태를 나타내기 때문에 ‘펄스
전원’이라고도 한다.
직류
정전압 회로의 종류에는 변환효율은 40~50% 정도로 나쁘지만 질이 좋고 정밀도가 높은 ‘시리즈 레귤레이터’와 질적인
면에서는 정밀도가 떨어지거나 변환효율이 80% 정도로 높은 스위칭 레귤레이터의 2가지로 크게 나눌 수 있다. 이 스위칭
레률레이터는 제어소자를 트랜지스터로 사용하여 고속 스위치와 같이 on/off시키는데, 이 스위칭 방법 중 가장 일반적인
펄스 폭 제어형의 원리는 그림(1)과 같다. 즉 교류 100V를 정류하여 얻은 직류는 비안정된 직류로서 이를 트랜지스터로
on/off시켜 펄스형의 교류전원으로 변환시킨다. 이때의 스위칭 속도은 19 kHz에서 24 kHz 정도이다. 이렇게
펄스화된 전원은 플라이 휠 다이오드와 콘덴서, 필터용 코일에 의해 정류되어 다시 직류로 바뀌는데 고주파의 전원이기
때문에 정류 효율이 높아져 출력 변동이 적은 직류가 얻어진다.
한편 그림(2)와
같이 펄스 폭이 바뀌면 직류 출력전압도 변화한다. 출력전압이 기준전압과 비교하여 출력이 저하하게 되면 펄스 폭을 넓혀
출력전압을 상승시키며, 기준보다 출력 전압이 높으면 다시 펄스 폭을 줄여서 출력 전압을 일정하게 계속적으로 제어하게
된다.
최근의 펄스 폭 제어형 스위칭 레귤레이터는 하이브리드
IC로, 콤팩트화가 가능하게 되었다. 가장 대표적인 IC는 일본 산겐의 SI-80000시리즈로서 6A 및 12A의
2가지 종류가 있다. 이 스위칭 레귤레이터의 용도는 퍼스컴 등의 디지털형 전자기기의 직류 안정화 전원으로 주로 사용되나,
오디오 쪽에서도 효율이 높고 콤펙트한 구성으로 대용량의 직류안정화 전원을 만들 수 있으므로 PA용 대출력 파워앰프
등에 자주 사용된다.
그러나 가정용의 하이엔드 앰프 등은 스위칭 레귤레이터
트랜지스터가 스위칭 동작할 때 발생되는 고주파 노이즈 등의 영향을 완전 배제하기 힘들며, 시리즈형 레귤레이터보다 질이
떨어지므로 잘 사용하지 않는다.
