thumb|Schakelende voeding voor pc (ATX): A - bruggelijkrichter B - afvlakcondensatoren in C - transformator D - uitgangsspoel E - afvlakcondensatoren uit Dit is een voeding van het forwardconvertertype thumb|Schema van een flybacktype schakelende voeding Vi = (gelijkgerichte en afgevlakte) ingangsspanning S = schakeltransistor L = transformator D = secundaire gelijkrichtdiode C = secundaire afvlakcondensator thumb|Flybackvoeding met twee uitgangen. De spanning wordt aan de primaire zijde gemeten, uit deze hulpwikkeling kunnen ook de primaire regel- en pulsopwekkingscircuits gevoed worden. De schakeling start door voeding met een serieweerstand uit de gelijkgerichte netspanning te voeden (deze weerstand is heel hoogohmig en geeft bijvoorbeeld 0,3 watt verlies). thumb|Schema van een forwardconvertertype schakelende voeding Vsupply = (gelijkgerichte en afgevlakte) ingangsspanningSwitch S = schakeltransistorD1 = gelijkrichtdiode D2 = VrijloopdiodeL = secundaire afvlakspoel C = secundaire afvlakcondensator D3 = demagnetiseringsdiode thumb|Forwardconverter met actieve clip U_in = ingangsspanning T_switch = schakeltransistor T2 = demagnetiseringstransistor (hulp-MOSFET) D1 = secundaire gelijkrichtdiode D2 = secundaire vrijloopdiode primary control = primair regelcircuit isolation = isolatie tussen primair en secundair regelcircuit ref = referentiespanning secundaire uitgangsspanning thumb|Sperspanning over de schakeltransistor (rood) en arbeidscyclus van geleiding van de schakeltransistor (blauw), als functie van de ingangsspanning, bij gestabiliseerde uitgangsspanning, voor een forwardconverter met actieve clip thumb|Stekkervoedingen. Links schakelende voeding van 20 W, rechts conventionele voeding met 3,6 W uitgangsvermogen Een schakelende voeding (Engels: switched-mode power supply SMPS) is een voedingsapparaat dat onafhankelijk van de ingangsspanning en uitgangsbelasting een stabiele uitgangsspanning levert. De stabilisatie vindt plaats door de arbeidscyclus van geleiding van de schakeltransistor te regelen. thumb|Laptopvoeding. Merk op het grote ingangsspanningsbereik: 100...240 VAC
Werking van flyback en forwardconverter De schakelende voeding, die gewoonlijk op netspanning wordt aangesloten, neemt de wisselstroom op uit het net en zet deze met een gelijkrichtbrug en een afvlakcondensator om in een gelijkspanning. Deze gelijkspanning wordt via een schakel-transistor hoogfrequent-pulserend aan de primaire wikkeling van een transformator met ferrietkern toegevoerd. De wikkelverhouding tussen de primaire en de secundaire wikkeling(en) bepaalt, net als bij een gewone blikpakkettransformator, de transformatieverhouding. Bij het eenvoudigste type omzetter, de flybackconverter, wordt de spanning van de secundaire wikkeling(en) van de transformator direct gelijkgericht en afgevlakt. Als de schakelaar gesloten is, loopt er een stroom door de primaire wikkeling waardoor energie in de kern wordt opgeslagen. De diode verhindert dat er een secundaire stroom loopt en de condensator ontlaadt zich over het aangesloten circuit. Als de schakelaar geopend wordt, dus als de schakeltransistor spert, zorgt de opgeslagen energie ervoor dat er een secundaire stroom gaat lopen, die via de diode de condensator oplaadt. Bij de forwardconverter zijn de secundaire wikkeling(en) van de transformator verbonden via gelijkrichtdiode(s) met secundaire afvlakspoel(en), gevolgd door secundaire afvlakcondensatoren en zijn nog extra vrijloopdiode(s) aangebracht. De stroom loopt in de secundaire gelijkrichtdiode(s) als de schakeltransistor in geleiding is. Als de schakeltransistor spert, geleiden de vrijloopdiode(s).
Door de arbeidscyclus (duty cycle) van de spanning, afkomstig van de primaire afvlakcondensator, op de primaire spoel van de transformator te variëren, door het in- en uitschakelen van een schakeltransistor, tegenwoordig meestal een MOSFET, kan de schakelende voeding zich aanpassen aan af- of toegenomen secundair vermogen en aan wisselende ingangsspanningen, zodat zelfs ingangsspanningbereiken van 100 tot 240 volt wisselspanning (wereldwijd te gebruiken) verwerkt kunnen worden. Dit aanpassen gebeurt door de uitgangsspanning te vergelijken met de gewenste waarde en bij afwijking van de gewenste waarde, de arbeidscyclus van geleiding van de schakeltransistor zo aan te passen, dat de gewenste spanning gehandhaafd blijft. Het variëren van de arbeidscyclus wordt pulsbreedtemodulatie genoemd.
Bij ouderwetse zogenoemde lineaire voedingen wordt eerst met een transformator de wisselspanning omgezet naar een gescheiden wisselspanning, die gelijkgericht en afgevlakt wordt. Deze spanning is zo gekozen dat bij de hoogste belasting en de laagste ingangsspanning deze nog net hoger is dan de gewenste stabiele uitgangsspanning. De stabilisatie gebeurt dan bijvoorbeeld door een spanningsregelaar.
Bij normale condities en vooral bij hoge ingangsspanning en zware belasting ontstaat er dan veel warmteontwikkeling in de spanningsregelaar, wat, samen met de verliezen in de transformator tot een laag rendement leidt. De schakeltransistor in een schakelende voeding is of een kortsluiting (zeer lage spanning, puls) of een open circuit (geen of zeer kleine lekstroom, pauze), dus weinig warmteontwikkeling. In de schakelmomenten ontstaan er wel verliezen, maar die kunnen vooral bij MOSFET's zeer laag gehouden worden, wat samen met de geringe verliezen in de kleine ferriettransformator tot een hoog rendement van de schakelende voeding kan leiden.
Vaak worden meerdere verschillende uitgangsspanningen opgewekt, zoals bij een pc-voeding (3,3 volt, 5 volt, 12 volt, −12 volt). Daartoe worden aan de meerdere secundaire spoelen van de transformator meerdere gelijkrichters gekoppeld, gevolgd door afvlakcondensatoren (flybackconverter). In geval van een zogenoemde forwardconverter worden aan meerdere secundaire wikkelingen van de transformator meerdere secundaire afvlakspoelen of één spoel met meerdere gekoppelde wikkelingen, en meerdere gelijkrichters en meerdere vrijloopdiodes aangebracht, gevolgd door meerdere kleine afvlakcondensatoren. Door de hoge frequenties die bij het transformeren worden gebruikt, zijn er geen grote secundaire afvlakcondensatoren nodig en treedt er ook geen brom op wanneer zo'n voeding voor een versterker gebruikt wordt. De afvlakcondensatoren zijn meestal elco's, die bij zware belasting een beperkte levensduur hebben.
Variaties op de forwardconverter De schakelende forwardvoeding wordt ook veel met twee schakeltransistoren (MOSFETs) uitgerust, een verbonden met de negatieve klem van de afvlakcondensator, en een met de positieve klem van de condensator. De andere einden zijn met de uiteinden van de primaire wikkeling van de transformator verbonden. Er zijn nu twee demagnetiseringsdiodes nodig. De transformator heeft geen aparte demagnetiseringswikkeling nodig. Voordeel is dat de MOSFETs maar de helft van de sperspanning nodig hebben als bij een single-ended forwardconverter. Verder ontstaan er bij het afschakelen van de MOSFETs geen overspanningen, de spanning wordt geclipt op de 400 volt van de afvlakcondensator.
Bij een single-ended forwardconverter ontstaan, vooral bij zware belasting, overspanningen op de wikkeling en daarmee op de MOSFET. Die kunnen wel 200 volt bedragen, waardoor de sperspanning kortstondig 1000 volt kan worden. Die spanningspiek kan verlaagd worden door een snubber aan te brengen. Dan kan de sperspanning bijvoorbeeld 850 volt bedragen. Nadeel is dat de snubber wel 2% tot 10% (bij lage belasting) van het ingangsvermogen in warmte omzet, dus een dienovereenkomstige daling van het rendement veroorzaakt.
Een andere variatie op de forwardconverter met demagnetiseringwikkeling is de forwardconverter met actief geschakelde clipcondensator. Hierbij vervalt de demagnetiseringswikkeling, die wordt vervangen door een hulp-MOSFET (T2), die aan de ene kant met de drain van de schakeltransistor is verbonden en aan de andere kant met een clipcondensator. Het andere eind van de clipcondensator is via een stroommeetweerstand met de primaire nul van de gelijkspanning verbonden. De hulp-MOSFET geleidt als de schakeltransistor spert, en andersom. In de sperperiode van de schakeltransistor, als de hulp-MOSFET geleidt, stelt zich een spanningsniveau in, zodanig dat de gemiddelde spanning gelijk is aan de gemiddelde spanning tijdens geleiding van de schakeltransistor. Het gevolg is dat de sperspanning van de schakeltransistor lager kan zijn. Bij een normale single-ended forwardconverter moet de sperspanning ruim 2 maal de gelijkspanning aan de ingang bedragen, dus bij 400 volt gelijkspanning is dat ruim 800 volt, met reserve 1000 volt. Bij de actieve clip hoeft dit slechts 560 volt te zijn, met reserve 800 V voor een ingangsspanning tussen 170 V en 400 V. De clipcondensator wordt relatief laag in capaciteitswaarde gekozen, zodat de converter relatief snel kan regelen, het gevolg is een gedeeltelijk sinusvormige spanning op de clipcondensator. De clipcondensator vormt een vrijwel niet gedempte LC-kring met de magnetiseringszelfinductie van de primaire wikkeling van de transformator. Via genoemde stroommeetweerstand, verbonden met een circuit dat de pulsfrequentie van de schakeltransistor beïnvloedt, kan oscillatie van de LC-kring voorkomen worden. De uitgangsspanning blijft regelbaar door arbeidscyclusregeling.
Brugconverter Bij brugconverters worden twee in serie geschakelde schakeltransistoren gebruikt. Bij een volle brugconverter wordt de 400 volt spanning op de afvlakcondensator aangeboden aan de beide uiteinden van de serieschakeling van transistoren. Het verbindingspunt van beide schakeltransistoren wordt verbonden met de primaire wikkeling van de transformator. Het andere einde van de primaire wikkeling wordt met een of meer koppelcondensatoren verbonden met de plus- en/of de min-klem van de afvlakcondensator. Regeling vindt nu plaats door de geleidingstijd van de low (source of emitter schakeltransistor verbonden met de min-klem) en de high (drain of collector schakeltransistor verbonden met de plus-klem) te variëren. De sequence is dan: low on, beide uit, high on, beide uit. Bij een volle brug vervallen de koppelcondensatoren en wordt het andere einde van de primaire wikkeling verbonden met een tweede set schakeltransistoren. De schakelsequence kan dan zijn: low1 on en high2 on, low1 on en low2 on, high1 on en low2 on, high1 en high2 on.
Of: low1 on en high2 on, low 1 on en low2 on, high1 on en low2 on, low1 on en low 2 on. Het voordeel van de laatste methode is dat de high transistoren altijd gepulst worden, zodat er voor de aansturing een transformator kan worden toegepast, en de low side kan dan galvanisch met de negatieve klem van de primaire voeding worden verbonden, zodat de stuurelektroden (gate of basis) van de low side direct galvanisch met de stuurschakeling verbonden kunnen worden.
De brugconverters hebben ook een ander secundair circuit: in plaats van een enkele secundaire wikkeling wordt een wikkeling met middenaftakking gebruikt. De middenaftakking wordt met de - (0 volt) van de uitgang verbonden en beide uiteinden van de wikkeling worden met gelijkrichtdiodes met de afvlakspoel verbonden. Er is geen vrijloopdiode nodig.
Resonante converter Er bestaat een grote variëteit in resonante converters. Zowel serieresonantie als parallelresonantie wordt toegepast, vaak in één converter. De regeling vindt nu niet plaats door arbeidscyclusregeling, zoals hiervoor beschreven, maar in het algemeen, zeker voor brugconverters, door frequentieregeling. Men streeft hierbij naar lagere RF-emissies en naar lagere schakelverliezen. Dat laatste wordt bereikt door bij relatief lage stroom te schakelen, of door de dV/dt over de schakeltransistor sterk te beperken. Conventionele SMPS hebben vaak 4000 V/μs stijgsnelheid van de spanning bij het afschakelen. In een resonante converter kan dit beperkt worden tot bijvoorbeeld 100 V/μs.