ແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟແບບສະວິດ (SMPS) ແມ່ນອົງປະກອບພື້ນຖານພາຍໃນລະບົບພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ທັນສະໄໝ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເຮັດໜ້າທີ່ສຳຄັນຂອງການປ່ຽນແຮງດັນໄຟຟ້າ ແລະ ການຄວບຄຸມທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ພວກມັນມີບົດບາດສຳຄັນໃນການເຊື່ອມຕໍ່ຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ມີຢູ່ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການສະເພາະ, ເຊິ່ງມັກຈະແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແຮງດັນ ແລະ ກະແສໄຟຟ້າຂອງການໂຫຼດເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ລະອຽດອ່ອນ.

ການສະໜອງພະລັງງານແບບເສັ້ນຊື່ແບບດັ້ງເດີມຈະກະຈາຍແຮງດັນສ່ວນເກີນອອກເປັນຄວາມຮ້ອນ, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ການສູນເສຍພະລັງງານຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, SMPS ເຮັດວຽກຕາມຫຼັກການທີ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຮາກຖານ: ການສະຫຼັບຄວາມຖີ່ສູງ. ນີ້ແມ່ນວິທີການເຮັດວຽກ ແລະ ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນລະບົບ:

1. ການແກ້ໄຂ ແລະ ການກັ່ນຕອງ: ພະລັງງານ AC ປ້ອນເຂົ້າ (ຕົວຢ່າງ, ຈາກຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຫຼັກ) ຈະຖືກແກ້ໄຂເປັນ DC ກ່ອນ ແລະ ຖືກກັ່ນຕອງຢ່າງຫຍາບໆ.

2. ການຟັກດ້ວຍຄວາມຖີ່ສູງ: ແຮງດັນໄຟຟ້າກະແສตรงຫຼັກນີ້ຈະຖືກ "ຕັດ" ໃຫ້ເປັນຄື້ນສີ່ຫຼ່ຽມ AC ຄວາມຖີ່ສູງ (kHz ຫາ MHz) ໂດຍການເປີດ ແລະ ປິດອຸປະກອນເຄິ່ງຕົວນຳ (ເຊັ່ນ MOSFETs ຫຼື IGBTs) ຢ່າງໄວວາ. ການສະຫຼັບນີ້ຖືກຄວບຄຸມໂດຍວົງຈອນທີ່ຊັບຊ້ອນ.

3. ການຫັນປ່ຽນ/ການປ່ຽນໃຈເຫລື້ອມໃສ: ເຄື່ອງປ່ຽນໄຟຟ້າ AC ຄວາມຖີ່ສູງຖືກປ້ອນເຂົ້າໄປໃນໝໍ້ແປງຄວາມຖີ່ສູງຂະໜາດກະທັດຮັດ (ສຳລັບການແຍກ ແລະ ການຂະຫຍາຍແຮງດັນ) ຫຼື ໂດຍກົງເຂົ້າໄປໃນເຄືອຂ່າຍອິນດັກເຕີ/ຕົວເກັບປະຈຸ (ສຳລັບການແປງທີ່ບໍ່ແຍກເຊັ່ນ: buck/boost). ຄວາມຖີ່ສູງຊ່ວຍໃຫ້ອົງປະກອບແມ່ເຫຼັກເຫຼົ່ານີ້ມີຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ ແລະ ເບົາກວ່າອຸປະກອນຄວາມຖີ່ຕ່ຳຫຼາຍ.

4. ການແກ້ໄຂ ແລະ ການກັ່ນຕອງຜົນຜະລິດ: ກະແສໄຟຟ້າ AC ຄວາມຖີ່ສູງທີ່ຖືກປ່ຽນ/ປ່ຽນຮູບແລ້ວຈະຖືກແກ້ໄຂກັບຄືນສູ່ DC ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນຖືກກັ່ນຕອງໂດຍຕົວເກັບປະຈຸ ແລະ ຕົວຊັກນຳເພື່ອຜະລິດແຮງດັນໄຟຟ້າຜົນຜະລິດທີ່ລຽບງ່າຍ ແລະ ໝັ້ນຄົງ.

5. ລະບຽບການປິດວົງຈອນ: ວົງຈອນການປ້ອນຂໍ້ມູນຈະຕິດຕາມກວດກາແຮງດັນໄຟຟ້າອອກຢູ່ສະເໝີ. ຖ້າມັນແຕກຕ່າງຈາກລະດັບທີ່ຕ້ອງການ (ຍ້ອນການປ່ຽນແປງຂອງການໂຫຼດ ຫຼື ການປ້ອນຂໍ້ມູນ), ວົງຈອນການປ້ອນຂໍ້ມູນຈະປັບແຮງດັນໄຟຟ້າທັນທີ ຮອບວຽນໜ້າທີ່ (ອັດຕາສ່ວນເປີດ/ປິດ) ຂອງອຸປະກອນສະຫຼັບຜ່ານ ການປັບຄວາມກວ້າງຂອງກຳມະຈອນ (PWM)ການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນນີ້ຮັບປະກັນວ່າແຮງດັນໄຟຟ້າຜົນຜະລິດຍັງຄົງຖືກຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດ.

ເປັນຫຍັງ SMPS ຈຶ່ງມີຄວາມຈຳເປັນໃນລະບົບໄຟຟ້າ:

1. ປະສິດທິພາບສູງ (70-95%+): ໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນເວລາທີ່ອຸປະກອນເຄິ່ງຕົວນຳໄຟຟ້າໃຊ້ໃນສະຖານະການປ່ຽນແປງທີ່ມີການສູນເສຍສູງ ແລະ ການນຳໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກອົງປະກອບຄວາມຖີ່ສູງ, SMPS ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພະລັງງານໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບການສະໜອງແບບເສັ້ນຊື່. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດຳເນີນງານຕ່ຳລົງ, ຄວາມຕ້ອງການຄວາມເຢັນຫຼຸດລົງ, ແລະ ການປະຫຍັດພະລັງງານ.

2. ຂະໜາດກະທັດຮັດ ແລະ ນ້ຳໜັກເບົາ: ການນໍາໃຊ້ໝໍ້ແປງຄວາມຖີ່ສູງ ແລະ ອົງປະກອບຂອງຕົວກອງຂະໜາດນ້ອຍກວ່າຊ່ວຍໃຫ້ໜ່ວຍພະລັງງານມີຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ ແລະ ເບົາກວ່າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

3. ລະດັບແຮງດັນຂາເຂົ້າກວ້າງ: ການອອກແບບ SMPS ຫຼາຍຢ່າງສາມາດຮັບມືກັບການປ່ຽນແປງທີ່ສຳຄັນຂອງແຮງດັນຂາເຂົ້າ ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຜົນຜະລິດທີ່ໝັ້ນຄົງ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນແຂງແຮງຕໍ່ກັບການປ່ຽນແປງຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ.

4. ຄວາມຄ່ອງແຄ້ວ: ເທັກໂນໂລຢີ SMPS ຊ່ວຍໃຫ້ມີຄວາມຕ້ອງການການແປງທີ່ຫຼາກຫຼາຍຄື: AC/DC (ຕົວແກ້ໄຂ), DC/DC (ການເພີ່ມແຮງດັນ/ການເພີ່ມແຮງດັນລົງ), DC/AC (ຕົວແປງ). ນີ້ແມ່ນສິ່ງສຳຄັນຫຼາຍສຳລັບການລວມເອົາແຫຼ່ງພະລັງງານທົດແທນ (DC ຈາກແສງອາທິດ/ລົມໄປຫາ AC ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ), ການສະໜອງ DC ທີ່ໝັ້ນຄົງສຳລັບເອເລັກໂຕຣນິກຄວບຄຸມທີ່ລະອຽດອ່ອນ, ແຫຼ່ງພະລັງງານສຳຮອງ (UPS), ແລະ ຕົວແປງສາຍສົ່ງ DC ແຮງດັນສູງ (HVDC).

ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ, SMPS ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຕົວແປພະລັງງານທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ສາມາດປັບຕົວໄດ້, ແລະ ຄວບຄຸມໄດ້ຢ່າງແມ່ນຍຳພາຍໃນລະບົບໄຟຟ້າ. ຄວາມສາມາດຂອງພວກມັນໃນການປ່ຽນ ແລະ ຄວບຄຸມພະລັງງານດ້ວຍການສູນເສຍໜ້ອຍທີ່ສຸດແມ່ນສິ່ງທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ສຳລັບການສະໜອງພະລັງງານໃຫ້ແກ່ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄໝ, ເຮັດໃຫ້ສາມາດເຊື່ອມໂຍງພະລັງງານທົດແທນໄດ້, ແລະ ຮັບປະກັນຄວາມໝັ້ນຄົງ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງໂຄງສ້າງພື້ນຖານໄຟຟ້າທີ່ກວ້າງຂວາງ.