Was ist ein AC-Adapter?

Das Thema lautet "Was ist ein AC-Adapter?" und bietet eine leicht verständliche und umfassende Erklärung, beginnend bei den Arten und Formen der Pins über das Gehäusedesign bis hin zur Geschichte des AC-Adapters und seinen Vorteilen.

Was ist überhaupt ein AC-Adapter?

Ein AC-Adapter ist eine Art externe Stromversorgung und bezeichnet im Allgemeinen ein AC/DC-Schaltnetzteil, das in einem schwarzen Gehäuse untergebracht ist. AC/DC bedeutet die Umwandlung von Wechselstrom (Alternating Current) in Gleichstrom (Direct Current). Unter normalen Nutzern wird ein AC-Adapter, der zum Laden von Batterien usw. verwendet wird, auch als „AC-Stromquelle“, „Adapter“, „Ladegerät“ oder „Batterieladegerät“ bezeichnet.

Typischer AC-Adapter in Japan

AC-Adapter vom Typ A, wie sie in Japan und den USA verwendet werden

Genauer gesagt ist ein AC-Adapter ein elektronisches Gerät, das für elektrische Geräte (Devices), die eine Stromversorgung benötigen, verwendet wird. Er entnimmt den Strom nicht direkt aus einer Hauptstromquelle, sondern wandelt die von Kraftwerken gelieferte Netzspannung von Wechsel- in Gleichstrom um und transformiert die Spannung. In Japan beträgt die Netzspannung 100V bei einer Frequenz von 50Hz oder 60Hz.

Das Schaltungsdesign im Inneren von AC-Adaptern ähnelt stark dem von eingebauten oder internen Netzteilen.

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Welche Geräte benötigen AC-Adapter?

Die Geräte, die AC-Adapter benötigen, lassen sich grob in folgende Kategorien einteilen:

Durch das Anschließen eines AC-Adapters an eine AC-Steckdose ist es möglich, elektrische Geräte mit Strom zu versorgen oder deren Akkus zu laden.

Wie im unten stehenden Abschnitt [Vorteile der Verwendung von AC-Adaptern] noch erläutert wird, macht der Einsatz von AC-Adaptern den Einbau eines internen Netzteils in das Gerät überflüssig. Dadurch werden Geräteportabilität und Flexibilität verbessert, da sie entweder über eine Hauptstromquelle oder über eine Batterie betrieben werden können.

Wenn ein elektrisches Gerät sowohl mit 100VAC als auch mit 240VAC oder mit Strom aus Autos oder Flugzeugen betrieben werden soll, kann durch den Einsatz eines passenden AC-Adapters eine breite Einsatzmöglichkeit erreicht werden. Dadurch ist es nicht notwendig, Geräte zu entwickeln, die nur mit einer bestimmten Stromquelle funktionieren.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines AC-Adapters ist die erhöhte Sicherheit. Netzspannungen von 100V oder 240V (100V in Japan) können tödlich sein. Da der AC-Adapter diese Spannungen in ungefährliche Niederspannung umwandelt, ist eine sichere Nutzung durch den Anwender möglich.

Welche Arten und Formen von AC-Steckern gibt es?

Es gibt sowohl klappbare AC-Stecker als auch austauschbare Varianten, die den Standards verschiedener Länder entsprechen. Unser Unternehmen verfügt über langjährige Erfahrung im Vertrieb von AC-Adaptern in viele Länder der Welt und kann AC-Stecker entsprechend den jeweiligen Zielländern anbieten.

Eine Übersicht der gängigen Typen und Formen von AC-Steckern finden Sie in der nachstehenden Tabelle.

Typ A

AC-Stecker vom Typ A
Japan, USA, Kanada, Mexiko, Teile Südamerikas wie Brasilien, Taiwan, nördliches/zentrales China, Teilen von Thailand

Typ A ohne Löcher in den Stiften (China-Zertifizierungsstandard)

Typ A ohne Löcher in den Stiften

Runder 2-Pin

Runder 2-Pin AC-Stecker
Verschiedene europäische Länder und ehemalige europäische Kolonien, Südkorea, Vietnam, Kambodscha, Indonesien, Indien, Ägypten

Typ O

Typ O AC-Stecker
Ozeanien wie Australien und Neuseeland, Zentrales/nördliches China, Argentinien, Philippinen

Typ BF

Typ BF AC-Stecker
Großbritannien, Hongkong, Singapur, China, Malaysia

Eigenschaften des AC-Adapter-Gehäuses

Die Form des Adapters kann L-förmig, gerade, Einlass-Typ usw. sein. In den letzten Jahren gibt es viele AC-Adapter-Designs, die sich an den Geräten selbst orientieren.

Neben den oben genannten Formen führen wir auch runde AC-Adaptergehäuse.

L-förmig

L-förmiger AC-Adapter

Gerader Typ

Gerader AC-Adapter

Klappbarer AC-Stecker-Typ

AC-Adapter mit klappbarem AC-Stecker

Rund

Runder AC-Adapter

Abnehmbarer AC-Stecker (in vier Richtungen verwendbar)

Abnehmbarer AC-Stecker-Typ

Einlass-Typ

Einlass-Typ AC-Adapter

Die Anschlussarten für Einlass-Typen unterteilen sich grob in drei Arten: IEC60320-C1 („Schweineschnauze“), IEC60320-C7 („Brille“) sowie dreipolige IEC60325-C5 und IEC60320-C14.

Tipps zur Auswahl eines AC-Adapters

Wie man einen langlebigen AC-Adapter auswählt

Im Allgemeinen wird empfohlen, ein Modell mit einer um 30% höheren Nennleistung zu wählen, um die Lebensdauer des AC-Adapters zu verlängern.

Zum Beispiel sollten Sie bei einem Strombedarf von 60W ein Modell mit mindestens 75W wählen. Eine langfristige Nutzung im äußersten Leistungsbereich könnte nämlich die Lebensdauer beeinträchtigen.

Beachtung der Betriebsumgebung

Bei der Auswahl sollten auch die Betriebstemperatur sowie die vorhandene Wärmeableitung berücksichtigt werden. Bei hohen Umgebungstemperaturen oder besonderen Bedingungen wenden Sie sich bitte an unseren Vertrieb.

Richtiger DC-Stecker

Ein falscher DC-Stecker kann dazu führen, dass das Gerät nicht funktioniert oder Unfälle verursacht. Die Polarität (Center-Plus oder -Minus) und Spannungsklassen wie EIAJ sollten korrekt überprüft werden. Auch die Länge des DC-Kabels variiert.

Beachtung von Spitzenstrom

Für motorbetriebene Geräte wie z. B. zahnmedizinische Geräte, Drucker, Nähmaschinen, Rasierer oder Massagegeräte ist die Auswahl eines Adapters, der den Spitzenstrom berücksichtigen kann, wichtig. Unifive bietet AC-Adapter an, die eine Spitzenleistung von bis zu dem Doppelten der Nennleistung für 1 bis 10 Sekunden unterstützen können.

Überprüfung von Sicherheitsstandards

Je nach Gerät müssen unterschiedliche Sicherheits- und technische Standards erfüllt werden, wie z. B. medizinische Normen für Medizinprodukte oder harmonisierte Stromstandards für LED-Anwendungen. Auch die Zielmärkte beeinflussen erforderliche Zertifizierungen wie DoE, ErP, FCC usw.

Geschichte des AC-Adapters

Phase 1: Linearnetzteil – Anfänge und Nachteile

Der ursprüngliche AC-Adapter basierte auf dem Prinzip eines Linearnetzteils, bei dem die Netzspannung in eine niedrigere Spannung transformiert, anschließend gleichgerichtet und schließlich über einen Filter geglättet wurde. Diese Technik hatte jedoch hohe Welligkeit im Ausgang und war für hochpräzise Geräte ungeeignet. Bei Leistungen über 10W mussten große Transformatoren eingesetzt werden, was zu großen, schweren Gehäusen führte, die kaum an Steckdosen befestigt werden konnten.

Bei dieser Technik änderte sich die Ausgangsspannung je nach Last, und Linearregler wurden eingesetzt, um dies auszugleichen. Jedoch war der Wirkungsgrad gering, und auch im Leerlauf wurde Energie in Form von Wärme verbraucht.

Phase 2: Einführung der Schaltnetzteile

Im 21. Jahrhundert setzten sich Schaltnetzteile (SMPS) zunehmend durch. Diese Technik wandelt die Eingangsspannung mithilfe von Gleichrichtern, Kondensatoren und hochfrequentem Schalten um, wodurch kleinere Transformatoren und höhere Wirkungsgrade möglich sind. Dadurch entstanden kompakte und leichte AC-Adapter.

Obwohl kleine Transformatoren verwendet werden, sorgen galvanische Trennung und Sicherheitsmaßnahmen für Zuverlässigkeit. Während Linearnetzteile nur kleine Eingangsspannungsbereiche abdecken, eignen sich SMPS für weite Bereiche (z. B. 100VAC bis 240VAC), was den Einsatz weltweit ermöglicht.

Gleichzeitig sind sie empfindlich gegen Überspannung, Blitzschläge und extreme Umgebungstemperaturen, weshalb wir Modelle mit entsprechenden Schutzfunktionen empfehlen.

Phase 3: Verbreitung der USB AC-Adapter

Heutzutage verfügen viele tragbare Geräte über USB-Anschlüsse. Über diese kann DC5V mit bis zu 500 mA (USB3.0: 900 mA) übertragen werden. Mithilfe von Powerbanks, USB-Kaffeemaschinen, Lampen und Weckern sowie USB Power Delivery (bis zu 100W), das ab 2012 eingeführt wurde, ist die Nutzung vielfältiger Geräte möglich.

Inzwischen sind auch kompakte Adapter mit GaN-Technologie entwickelt worden, wodurch die Portabilität noch weiter verbessert wurde.

Zusammenfassung der Vorteile von AC-Adaptern

Auf unserer Website Vergleich AC-Adapter vs. direkte Netzstromverwendung finden Sie eine einfache Übersicht. Im Folgenden sind die Details zusammengefasst.

1. Sicherheit

Die Verwendung eines AC-Adapters ermöglicht es, das Hauptgerät zu entwerfen, ohne sich an spezifische Sicherheitsbestimmungen im Zielland anpassen zu müssen.

2. Reduzierung der Wärme im Gerät

Wärme ist ein großes Problem für elektrische Geräte. Mit externen Netzteilen lassen sich hitzeverursachende Komponenten aus dem Gerät entfernen.

3. Reduzierung von Störeinflüssen

Elektrischer Lärm (EMI) kann sensitive Schaltungen stören. Ein externer Adapter mit räumlicher Trennung hilft, diese Störungen zu reduzieren.

4. Reduktion von Gewicht und Größe

Da das Netzteil ausgelagert ist, kann das Gerät leichter und kompakter gebaut werden.

5. Einfache Wartung

Im Fall eines Defekts kann der Adapter leicht ersetzt werden, ohne das Hauptgerät zur Reparatur einsenden zu müssen.

6. Erhöhte Flexibilität

Durch den Einsatz von AC-Adaptern mit universeller Versorgungsspannung können Geräte weltweit verwendet werden.

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