แหล่งจ่ายไฟฟ้าจาก Phoenix Contact สามารถรับอินพุตได้ทุกระบบไฟทั่วโลก สามารถบูตกระแสได้ประมาณ 50% ของกระแสปกติ โดยไม่ทำให้ระดับแรงดันเอาต์พุตลดลง มี Output Buffer ที่รองรับได้ อย่างน้อย 20 ms อีกทั้งยังต่อขนานเพื่อทำ Redundant โดยไม่ยาก 

ในอดีตอุปกรณ์ต่าง ๆ ทั้งในสำนักงานหรือ โรงงานอุตสาหกรรมที่ใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง จะนิยมใช้แหล่งจ่ายแบบเชิงเส้น ได้แก่ หม้อแปลงไฟฟ้า ชุดเร็กติไฟเออร์ ตัวกรอง และชุดปรับแรงดันไฟฟ้าเป็นตัวแปรงกระแสไฟ แต่ในปัจจุบันได้หันมาใช้อุปกรณ์เป็นแบบสวิตชิ่งโหมด เนื่องจากข้อดีหลาย ๆ อย่างเมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งจ่ายแบบเชิงเส้นที่กล่าวมา 

แหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบสวิตชิ่งโหมด (Switching-mode Power Supplies) หรือบางครั้งอาจเรียกว่า Switchers นิยมใช้กันมากกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในตู้คอนโทรล หรือแม้แต่กระทั่ง PLC ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้แรงดันอยู่ประมาณ 5-24 โวลต์    

สำหรับแหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบสวิตชิ่งโหมดนั้นมีความแตกต่างจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบเชิงเส้น ซึ่งใช้กันในอดีต (ดังแสดงในรูปที่ 1) ตัวอย่างเช่น ถ้าสมมุติให้ความถี่กำลังด้านเข้ามีค่าเท่ากับ 60 Hz และถูกแปลงระดับแรงดันไฟฟ้าเป็นกระแสตรง โดยผ่านชุดบริดจ์เร็กติไฟเออร์ BR1 และที่ไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูงจะถูกเก็บไว้ที่คาปาซิเตอร์ C1    

หลังจากนั้นชุด Switcher และตัวควบคุม ซึ่งปกติแล้วจะใช้ทรานซิสเตอร์เป็นตัวเปิด-ปิด ที่ความถี่สูง โดยจะรับไฟฟ้ากระแสตรงที่ระดับแรงดันไฟฟ้าสูงจาก BR1 สำหรับย่านความถี่ที่มีการออกแบบนั้นจะอยู่ที่ช่วง 10-100 kHz ซึ่งสัญญาณพัลส์ความถี่สูงดังกล่าวจะถูกลดระดับแรงดันไฟฟ้าด้วยหม้อแปลงไฟฟ้า TR และถูกแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรงโดยไดโอด D1 และ D2 หลังจากนั้นที่ระดับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่มีระดับต่ำจะถูกกรองด้วยคาปาซิเตอร์ C2 และตัวเหนี่ยวนำ หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าขดลวด Choke L2 ก่อนที่จะนำไปใช้งาน   

สำหรับการกระเพื่อมเนื่องจากความถี่ของค่าแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตเนื่องจากไดโอดดังที่กล่าวข้างต้นนั้น เป็นความถี่ที่เกิดจากการสวิตชิ่ง ซึ่งจะอยู่ในย่านความถี่ระหว่าง 20-200 kHz และเนื่องจากการสวิตชิ่งนั้นทำงานที่ความถี่สูง ดังนั้นหม้อแปลง TR และตัวกรองความถี่ ซึ่งประกอบด้วยคาปาซิเตอร์ และตัวเหนี่ยวนำ ทำให้สามารถมีขนาดเล็กลง และน้ำหนักเบาเมื่อเทียบกับชุดแปลงกระแสไฟฟ้าที่มีความถี่ 60 Hz ในอดีต ส่วนระดับแรงดันไฟฟ้าด้านเอาต์พุตนั้นจะถูกควบคุมด้วยตัวแปลงระดับแรงดันไฟฟ้าอีกครั้ง 

เมื่อโหลดใช้พลังงานไฟฟ้า แหล่งจ่ายแบบสวิตชิ่งโหมดจะเอากำลังไฟฟ้าที่เก็บไว้ในคาปาซิเตอร์ C1 ไปใช้งาน ซึ่งจะทำให้ระดับแรงดันไฟฟ้าของคาปาซิเตอร์อยู่ในระดับต่ำลง และเมื่อระดับแรงดันไฟฟ้าของชุดบริดจ์เร็กติไฟเออร์ BR1 มีค่าแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าแรงดันไฟฟ้า C1 ชุดแปลงไฟฟ้าก็จะส่งพัลส์กระแสไฟฟ้าไปยังคาปาซิเตอร์ดังกล่าวทันที ซึ่งชุดแปลงไฟฟ้าจะรับกำลังไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟด้านอินพุต ซึ่งเป็นค่าสูงสุดของสัญญาณคลื่นไซน์ และหยุดรับกำลังไฟฟ้าเมื่อแรงดันไฟฟ้าจากชุดแปลงไฟฟ้ามีระดับต่ำกว่าค่าไฟฟ้าจากชุดแปลงไฟฟ้ามีระดับต่ำกว่าค่าไฟฟ้าของคาปาซิเตอร์ และนานก่อนที่แรงดันไฟฟ้าของคลื่นไซน์จะลดลงถึงค่าศูนย์   

จากสัญญาณพัลส์ของกระแสไฟฟ้าดังกล่าว จะทำให้เกิดเป็นสภาวะไม่เป็นเชิงเส้นอย่างยิ่ง ซึ่งเป็นเหตุให้เกิดฮาร์มอนิกส์ขึ้นในระบบได้ แต่อย่างไรก็ดี ข้อได้เปรียบของแหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบนี้ก็มีข้อได้เปรียบแหล่งจ่ายไฟในอดีตอยู่มาก เมื่อหม้อแปลงไฟฟ้าของชุดสวิตชิ่งโหมด และตัวกรองความถี่นั้นทำงานที่ย่านความถี่สูง ดังนั้น จึงทำให้มีประสิทธิภาพสูงกว่า และชุดควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะมีค่าความสูญเสียทางไฟฟ้าต่ำกว่าตัวรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าแบบอนุกรม ซึ่งประสิทธิภาพโดยรวมของแหล่งจ่ายแบบนี้จะอยู่ที่ประมาณ 75% ซึ่งเมื่อเทียบกับแหล่งจ่ายไฟฟ้าในอดีตที่มีประสิทธิภาพเพียง 50% แล้วทำให้ลดค่าใช้จ่ายในการใช้งาน และลดขนาดของชุดระบายความร้อน ทำให้สามารถลดขนาดของแหล่งจ่ายลงได้

แหล่งจ่ายประเภทนี้โดยทั่ว ๆ ไปแล้วจะสามารถรักษาพลังงานไฟฟ้าได้นานประมาณ 10-16 ms (เกือบ 1 ไซเคิล) เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งจ่ายไฟฟ้าได้นานประมาณ 10-16 ms (เกือบ 1 ไซเคิล) เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบเชิงเส้น จะสามารถรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าได้เพียงประมาณ 4 ms และแหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบเชิงเส้นนั้นยังต้องการระดับแรงดันไฟฟ้าด้านอินพุตประมาณ 10% ของระดับแรงดันไฟฟ้าปกติ แต่ในขณะที่แหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบสวิตชิ่งโหมดสามารถมีช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ยอมรับได้อยู่ที่ประมาณ 20% ของระดับแรงดันไฟฟ้าปกติ     

ที่กล่าวมาข้างต้น เป็นการแนะนำหลักการจ่ายไฟฟ้าแบบสวิตชิ่งโหมดกันอย่างคร่าว ๆ ที่ใช้งานโดยทั่วไป ซึ่งในปัจจุบันนี้หลาย ๆ ยี่ห้อได้พัฒนาตัวจ่ายไฟฟ้าให้มีความสะดวกและรองรับความต้องการด้านการใช้งานได้หลากหลายขึ้น Phoenix Contact เป็นหนึ่งในผู้นำในตลาดด้าน Interface Power Supply ซึ่งมีคุณสมบัติโดดเด่น ดังต่อไปนี้

1. แรงดันอินพุต แหล่งจ่ายไฟฟ้าของ Phoenix Contact ถือเป็น World Input สามารถรับอินพุตได้ทุกระบบไฟทั่วโลก คือ ไฟกระแสสลับอยู่ที่ย่าน 85-246 V, 45-65 Hz และกระแสตรงอยู่ที่ย่าน 90-350 V ในกรณีของเฟสเดียว

ส่วนในกรณีของสามเฟส สามารถรับอินพุตกระแสสลับอยู่ในย่าน 3 x 320-575 V, 45-65 Hz กระแสตรงอยู่ในย่าน 450-800 Hz โดยทั้งหมดนี้ไม่ต้องมี Selector ซึ่งต่างจากยี่ห้อทั่วไปจะรับแรงดันอินพุตได้ในช่วงแคบ ๆ เท่านั้น และได้เฉพาะระบบใดระบบหนึ่งเท่านั้น

2. ด้าน Power Boost ปกติแล้ว Switched Power Supply จะมีพิกัดของกระแสอยู่ที่ 10A แล้วแต่คุณสมบัติของแต่ละยี่ห้อว่ามี Derating อยู่ที่กี่เปอร์เซ็นต์ แต่สำหรับ Phoenix Contact  สามารถบูตกระแสไปได้ถึง 15 A หรือประมาณ 50% ของกระแสปกติ โดยที่ไม่ทำให้ระดับแรงดันเอาต์พุตลดลง ซึ่งเราเรียกคุณสมบัตินี้ว่า U-I Characteristics ซึ่งจะมีประโยชน์ในตอนที่เราสตาร์ตโหลดที่มี Inrush Current สูง ๆ เช่น มอเตอร์ หรือคาปาซิเตอร์ จะไม่ทำให้มีปัญหากับตัวแหล่งจ่ายไฟฟ้า และโหลดด้วย

.

โดยทั่ว ๆ ไปแล้ว ยี่ห้อตามท้องตลาดทั่ว ๆ ไป จะเป็นลักษณะของ Fold Back Characteristic นั่นคือ เมื่อโหลดต้องการกระแสสูงกว่ากระแสปกติที่จ่ายได้ หรือเรียกว่า โอเวอร์โหลด ตัวแหล่งจ่ายไฟฟ้าจะพยายามรักษาสภาพกำลังของมันเอง โดยการลดระดับแรงดันลงมาจนถึงศูนย์ แล้วพยายามที่จะจ่ายโหลดต่อไป เมื่อตัวมันเองสามารถรักษาสภาพกำลังของมันไว้ได้ โดยการพยายามที่จะสตาร์ตโหลดต่อไป จะทำให้แรงดันเพิ่มขึ้นไปอีก ขึ้น ๆ ลง ๆ เราจะเรียกว่าเป็น Fold Back ซึ่งจะมีผลเสียกับตัวแหล่งจ่ายไฟฟ้า และโหลดด้วย ซึ่งทางแก้ก็คือ ต้องออกแบบเผื่อกระแส สำหรับ Inrush Current ไว้ด้วย

3. การทำ Redundant Phoenix Contact สามารถต่อขนานกันเพื่อทำ Redundant ได้โดยไม่จำเป็นต้องต่อโมดูลเพิ่ม โดยมีเงื่อนไขอยู่ว่าตัวที่จะนำมาต่อขนานกันนั้นต้องมีขนาดของพิกัดกระแสและแรงดันเท่ากัน ซึ่งทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบ ว่าจะออกแบบให้ช่วยกันจ่ายโหลดหรือทำ Redundant 100% ถ้าตัวหนึ่งตัวใดมีปัญหา อีกตัวหนึ่งก็ยังสามารถที่จะรองรับโหลดได้ ซึ่งจะมี Indicator Lamp แสดงสถานการณ์ทำงานของตัวแหล่งจ่ายไฟฟ้าว่าปกติหรือไม่ นอกจากนี้ ยังมี Dry Contact เพื่อนำไปทริก Alarm หรือส่งสัญญาณไปให้คอนโทรลเลอร์รู้ว่าเกิดเหตุการณ์ไม่ปกติขึ้นกับตัวแหล่งจ่ายไฟฟ้าด้วย

.

4. Output Buffer Output Buffer ของ Phoenix Contact สามารถรองรับได้อย่างน้อย 20 ms ในกรณีที่อินพุต Fail ไปเอาต์พุตจะยังสามารถจ่ายโหลดต่อไปได้อย่างน้อย 20 ms หรือประมาณ 1 ไซเคิล ซึ่งก็เพียงพอสำหรับที่จะรองรับความไม่เสถียรภาพของระบบไฟฟ้าในบ้านเรา ซึ่งกระพริบอยู่บ่อย ๆ โดยยี่ห้อทั่ว ๆ ไปจะรองรับอยู่ได้ประมาณ 6-10 ms ซึ่งบางครั้งไม่เพียงพอที่จะรองรับการกระพริบของไฟในบ้านเรา และอาจจะมีผลกับคอนโทรลเลอร์ได้ ในขณะเดียวกันเมื่อเกิดการลัดวงจรทางด้านเอาต์พุต ตัวแหล่งจ่ายไฟฟ้าจะตัดวงจรออกโดยอัตโนมัติ ซึ่งจะไม่มีผลเสียหายกับแหล่งจ่ายไฟฟ้าเลย และเมื่อมีการแก้ไขจุดที่ลัดวงจรแล้วแหล่งจ่ายไฟฟ้าจะสวิตช์ต่อวงจรจ่ายโหลดโดยอัตโนมัติ       

จากคุณสมบัติต่าง ๆ ที่ได้กล่าวมาทั้งหมดสำหรับ Switched Power Supply ของ Phoenix Contact ถือได้ว่าเป็นอุปกรณ์จ่ายไฟฟ้าที่ช่วยลดปัญหาด้านการไฟฟ้าลัดวงจร รวมถึงการรักษาความคงที่ของระบบการจ่ายไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี ถือเป็นทางเลือกสำหรับผู้ที่ต้องการหา Switched Power Supply ไปใช้ในงานของท่าน เพื่อให้เกิดความเสถียรภาพของระบบ โดยมีหลากหลายรุ่นให้เลือกใช้ตามความต้องการของงาน

3. เปรียบเทียบคุณสมบัติการบูตกระแสไฟฟ้าของ Switching Power Supply ระหว่าง Phoenix Contact ที่เป็น U-I Characteristics กับรายอื่นๆ ที่เป็น Fold Back Characteristic

6. Switching Power Supply รุ่นต่าง ๆ ของ Phoenix Contact