ACアダプターとは?

このページでは、ACアダプターとは?というテーマで、基本的な解説である、ピンの種類・形状から筐体の形、現在までのACアダプターの歴史や、利点について等を、わかりやすく全般的に解説しています。

そもそもACアダプターって何ですか?

ACアダプターとは、外部電源の一種のことであり、一般的に黒い筐体に収められているAC/DCスイッチング電源のことです。一般ユーザーの間では、バッテリー等に電気を供給する目的で使用するACアダプターのことを、「ACアダプタ」「アダプタ」「アダプター」「充電器」または「バッテリー充電器」と呼ぶ事もあります。

ACアダプターは、電源が必要とされる電気製品(デバイス)に用いられる電子機器の事で、必要とされる電力を主電源から引き出すようなものではなく、発電所等から供給される商用電源を、交流から直流に変えたり、電圧を変換したりする電子機器です。日本の場合、商用電源の電圧は100Vで、周波数は50Hz(ヘルツ)から60Hz(ヘルツ)です。

ACアダプターの内部回路の設計は、内蔵電源、又は内部電源の回路設計と非常によく似ています。

ACアダプターを必要とする電気製品(デバイス)は?

ACアダプターを必要とする機器は大きく分けると以下

で、ACコンセントにACアダプターを差し込み、電源を接続することで電気製品(デバイス)への電力供給や、バッテリーの充電が可能となります。

下記の【ACアダプターを使用する場合の利点まとめ】で後述いたしますが、ACアダプターを使用することにより、電気製品の機器本体に、内部電源を搭載する必要がなくなるので、主電源又はバッテリーのいずれかで給電される機器本体の持ち運びが可能になります。

また、100VACまたは240VACの主電源や、車及び航空機等の電源から同じ電気製品(デバイス)に電力を供給したい場合、それに対応したACアダプターを準備すれば、幅広い使用が可能になります。これにより、特定の電源でのみしか使用できない電気製品を製造する必要が無くなります。

他にも、ACアダプターを用いることにより、安全性を高めることが可能です。感電すると即死の危険があるほどの100V・240V(日本では100V)の商用電源が、安全な低電圧に変換され、ユーザーの取り扱う機器に低い電圧で電力が供給することができます。

 ACピンの種類・形状は?

ACピンは折り畳み可能のものから、世界各国の規格に対応したACピン交換の物もあります。当社では、世界各国にACアダプターを供給している実績があり、仕向け国に応じたACピンの対応が可能です。

下記の表にて、主なACピンの種類・形状をご紹介致します。

Aタイプ

日本、アメリカ、カナダ、メキシコ、ブラジルなど南米の一部、台湾、中国(中・北部地方)、タイの一部

Aタイプでピンの穴が不要な場合(中国規格認証タイプ)

丸2ピン

ヨーロッパ各国、および旧ヨーロッパ領の国々、韓国、ベトナム、カンボジア、インドネシア、インド、エジプト

  

  

Oタイプ

オーストラリア、ニュージーランド等のオセアニア地域、中国の中北部地域、アルゼンチン、フィリピン

BFタイプ

イギリス、香港、シンガポール、中国、マレーシア

  

  

 

 ACアダプター本体の特徴は?

アダプターの形状は、L字型、ストレート型、インレット型などであり、近年では本体機器側のデザインに合わせて、様々な形状のACアダプターが登場しています。

当社では上記の形状のACアダプターに加え、丸型筐体のACアダプターもラインナップしております。

L字型 ストレート型 ACピン折畳式

 

丸型 ACピン脱着可能タイプ
(4方向で使用可能)
インレット型

インレット型ACアダプターのAC入力の差込口は大きく3種類で、通称ブタ鼻型と呼ばれるIEC60320-C1、メガネ型と呼ばれるIEC60320-C7、3極のIEC60325-C5、IEC60320-C14,が挙げられます。

ACアダプターの歴史

その1:リニア電源の登場とデメリット

もともとACアダプターとは、商用電源をより低い電圧に変換するための変圧器と、それをDCに変換する整流器、及び脈動波形を平滑化するフィルタで出来たリニア電源(ドロッパー)のことであり、機器側へのリップルの影響が大きいものを指しました。ただし、この「リニア電源」は、10W以上の定格では、大きいトランスを用いるので、アダプタそのもののサイズが大きくなってしまい、重量も重くなり、物理的に壁のコンセントでは支える事が困難という問題がありました。

「リニア電源」のACアダプターの出力電圧は、負荷によって変わるのが一般的です。安定した電圧が求められる機器には、回路にリニア電圧レギュレーターが加えられましたが、効率は高くなく、ロスが大きいので無負荷状態の時であっても電力を消費し、そのロスは熱として放熱されていました。

その2:スイッチング電源の登場

21世紀の初めに、上記のようなリニア電源のデメリットを克服するため、SMPS(スイッチ・モード・パワー・サプライ)と呼ばれるスイッチング方式直流安定化電源が、主流になっていきました。

スイッチング電源では、入力AC電圧をそのままダイオードブリッジ整流器で整流し、アルミ電解コンデンサで平滑後、スイッチング素子の激しいオンオフの切り替えで、二次側へ伝えます。この激しいオンオフの高い周波数は、変圧器を小さくすることを可能にし、リニアに比べてロスを低減することができます。また、高周波リップルは簡単に取り除くことが可能です。なので、スイッチングレギュレータはリニアレギュレーターよりも遥かに効率的であり、その結果、軽量でコンパクトなサイズが実現できるのです。

小さい変圧機でも大丈夫なのか、と疑問に思う方もいるかと思いますが、SMPSの変圧機はガルパニック絶縁(ガルパニック・アイソレーション)を採用しているので、安全性が確保されています。

リニア電源の回路は入力電圧の範囲が狭く設計されており、(例AC95V〜105V)一般的に50または60Hz程度の周波数に適したトランスが使われています。それに比べてスイッチング電源は、非常に幅広い入力電圧と周波数で効率的に動作します。100VACから240VACまでカバーし、ほぼ全世界の商用電源に対応しています。いわゆるユニバーサルタイプのことです。

ただし、このスイッチング方式直流安定化電源も、雷による過負荷や、ESR等々には弱いので、使用環境にて、落雷の懸念、広い温度範囲でのご使用を希望されるお客様は、当社のESRやリップル・ノイズ対策、雷サージ対策、温度範囲対策のしっかりとした設計のモデルを採用されることをお勧めいたします。

その3:USB ACアダプターの普及

昨今、多くのポータブルデバイス向けにUSBコネクターが採用されています。データ送信に加えて、出力DC5V、最大で500mA(USB3.0になり900mAまで可能)を機器に供給することが可能です。ポータブルバッテリーから、コヒーメーカー、小型ランプから目覚まし時計など、多種多様な機器がUSBコネクタから電力を得るように設計されるようになってきました。2012年になると、最大100Wの供給を標準化するUSB パワーデリバリーが提案され、だんだんと普及してきました。

ACアダプターを使用する利点 まとめ

当社HP内の(よくある質問:ACアダプターを使用する場合と交流電源を直接使用する場合のメリット、デメリット)にて、ACアダプターを使用する場合のメリットおよびデメリットを簡単にご紹介しておりますが、ここでは、より詳細にまとめたいと思います。

その1:安全性

ACアダプターを採用することにより、電気製品設計者は、販売仕向け国が定める安全性に関する法律の規制を受けずに本体機器を設計することが可能となります。

その2:本体機器の電源の熱を下げることができる

電気製品にとって、熱は宿敵であり熱が上がると電子部品の寿命や、信頼性に影響を及ぼし、繊細な回路が誤作動を引き起こす可能性があります。電源を外部電源にすることにより、製品自体の内蔵電源による熱を除去することが可能になります。

その3:本体機器に及ぼすノイズの影響を下げることができる。

本体機器のノイズに敏感な回路に悪さをする電気的なノイズを下げることができます。電気的なノイズは距離の二乗で低下するため、ACアダプターで距離を取ることにより、影響を低減できます。

その4:本体機器の重さとサイズの軽量化、小型が可能。

電源を外部電源とすることにより、その分の機器本体の小型が可能となります。

その5:本体機器のメンテナンスが容易にできる。

電源は、他の回路に比べて、出力スパイクや本体機器の発熱に弱く、故障しやすいので、電源を外部電源にすることによって、万が一故障した場合でもユーザーが簡単に交換できるので、いちいち本体機器ごと修理しなければいけない手間が省けます。

その6:利便性の向上が可能。

ACアダプターを採用している本体機器は、必要に応じて様々な電圧に対応できます。

(例えばユニバーサルタイプのACアダプターを採用することにより、世界各国のコンセントから電源を問題なく得られます)

製品カタログをPDFでダウンロードできます。

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