ACアダプターの仕組みとは？

ACアダプターの仕組みについて、わかりやすく解説をしております。回路の説明から始まり、各部品の名称も図解で解説しておりますので、ぜひご参考いただければと思います。

多くの電子機器は、DC（直流）で動作します。一方で商用電流はAC（交流）ですから、ACをDCに変換してあげなければ、機器は動きません。その大変な仕事をしているのが、ACアダプターというわけですね。

「AC/DCアダプタ」と呼ばれる場合があるのは、このためです。

昨今では電子機器の小型化、省電力化、及び設計の簡素化の為に電源部分を内蔵させずに、ACアダプターを使用する製品が益々増えております。

ACアダプターの内部を公開いたします。

上記の写真を回路図にすると以下のようになります。

ACアダプターの内部の回路図

それぞれの部品の役割を以下に順を追って、ご説明、ご紹介いたします。

皆さんもお使いのコンセントからACコード等を通じて電気がACアダプターに供給されます。
電流がヒューズを通過します。
※ポイント：過電流による事故及び機器の破壊を避ける為に、通過の際に過電流が流れるとヒューズが溶断してアダプターの動作が停止します。
ラインフィルターを通しノイズを低減します。
ダイオードの一方向にしか電流を流さない働きを利用して、コンセントから供給される交流電流の正（プラス）と負（マイナス）の両波とも整流して、流れの向きを以下の図の様に同じにします。（全波整流と言います）
電解コンデンサの電気を貯める働きを利用して、電圧の高い時には充電し、低い時には放電し、電圧を平滑（変動を小さく）します。
平滑化されて直流にした後、トランジスタをON/OFF（スイッチング）し、高周波のパルス（矩形波）にします。ONとOFFの時間を調整することで、出力電圧を調整します。入力電圧が変動する場合でも、パルス幅を調整することで安定な出力電圧を保つことができます。また、高周波にすることで、トランスも小型。軽量化が出来ます。　（かつて主流であったトランス式のACアダプターはスイッチング方式に比べると非常に大きく重かったですね。）
トランスで最適な電圧に変換します。
電解コンデンサによりパルス波（矩形波）を平滑します。これを何度か繰り返すことで、きれいな直流にしていきます。
コイルを通り、スイッチングノイズを低減します。
出力電圧・電流を監視してトランジスタに伝え、最適なパルス幅に調整します。
※ポイント：この際に異常な電圧・電流を検知すると、動作が停止する保護機能の役割も担っています。