3.1 SWITCHING (PREKIDAČKA) NAPOJNA JEDINICA
Većina računarskih komponenti je vrlo osjetljiva na varijacije napona napajanja tako da i relativno male nestabilnosti napona napajanja dovode do nepouzdanog rada. Razlog za to leži u činjenici da su log '0' i log '1' vrlo precizno
definisane odgovarajućim naponskim nivoima.

Uočljivo je da su tolerancije napona vrlo male što znači da izvor napajanja mora biti vrlo stabilan bez obzira na promjene opterećenja. Zbog toga se danas koristi potpuno drugačiji koncept.
Blok šema switching napojne jedinice

Princip rada switching napojne jedinice je sljedeći:
Ulazni izmjenični napon 220V/50Hz se uz pomoć odgovarajućeg Greca ispravlja tako da se na filterskom kondenzatoru C1 dobiva istosmjerni napon UA ≈ 350V (D.C). Taj napon ne oodgovara računarskim komponentama pa ga je potrebno na odgovarajući način prilagoditi na napone +5V, +12V, -5V, -12V.
Direktna konverzija pomoću otpornika ne dolazi u obzir jer bi bili veliki termički gubici. Najpovoljniji način je transformacija upotrebom odgovarajućeg transformatora ali transformatori ne mogu raditi sa istosmjernom strujom. Zbog toga je potrebno istosmjerno napajanje 350V vještački pretvoriti u impulsnu valnu formu korištenjem visokonaponskog tranzistora T1 kao prekidača. Ekvivalentna šema bi bila:

Frekvencija prekidanja (čopovanja) je oko 40 kHz, što znači da kroz primar transformatora struja protiče u impulsnom režimu. Tranzistor T1 radi u povoljnom (prekidačkom) režimu, ali se ipak zagrijava pa mu je potrebno obezbjediti odgovarajuće hlađenje (aktivno/pasivno). Odgovarajućim omjerom transformacije viokonaponski impulsi sa primara se transformišu u odgovarajuće naponske impulse na sekundarnoj strani (5V / 40kHz, 12V / 40kHz...).
Uz pomoć VF ispravljačkih dioda impulsi se sa sekundara ispravljaju na odgovarajuće istosmjerne napone ( + 5V D.C., + 12V D.C, - 5V D.C, - 12V D.C). Ovo su ispravljeni ali nefiltrirani naponi koji imaju mali nivo šuma koji se dosta jednostavno filtrira pomoću filterskih kondenzatora nakon čega dobijamo željene napone ( + 5V D.C, + 12V D.C, - 5V D.C, - 12V D.C). Ovi naponi se nadziru pomoću nadzornog bloka koji šalje odgovarajuću informaciju ŠIRM-u. ŠIRM upravlja otvaranjem i zatvaranjem prekidačkog tranzistora T1. Najopterećeniji elementi su prekidački tranzistor i toroidni transformator jer kroz njih prolazi cjelokupna energija koju napojna jedinica predaje potrošačima. U pravilu tranzistori su visokonaponski prekidački sa ugrađenom zaštitnom Cener diodom koja eliminiše inverzne pikove koji nastaju zbog indukovane kontra el.mot. sile. Zbog visoke frekvencije čopovanja toroidni transformator koristi jezgru na bazi ferita jer bi standardni trafo limovi imali velike gubitke usled vrtložnih struja. Ferit je ultra-fina smjesa sintetičke smole i željeznog oksida u prahu. Ferit ima dobre magnetne osobine a u električnom pogledu je praktički izolator pa su gubitci usled vrtložnih struja zanemarivi.







