AC 어댑터의 구조는?

AC어댑터의 구조에 대해 알기 쉽게 설명하고 있습니다. 회로 설명부터 시작하여 각 부품의 명칭도 도해로 설명하고 있으니, 꼭 참고하시기 바랍니다.

많은 전자 기기는 DC(직류)로 동작합니다. 한편, 상용 전류는 AC(교류)이기 때문에 AC를 DC로 변환해 주지 않으면 기기는 작동하지 않습니다. 이 어려운 작업을 수행하는 것이 바로 AC 어댑터입니다.

‘AC/DC 어댑터’라고 불리는 경우가 있는 것도 이 때문입니다.

최근에는 전자 기기의 소형화, 저전력화 및 설계의 간소화를 위해 전원부를 내장하지 않고 AC 어댑터를 사용하는 이 점점 증가하고 있습니다.

AC 어댑터의 내부를 공개합니다.

위 사진을 회로도로 나타내면 아래와 같습니다.

ACアダプターの内部の回路図

각 부품의 역할을 다음과 같이 순서대로 설명·소개합니다.

여러분도 사용하고 계신 콘센트에서 AC 코드 등을 통해 전기가 AC 어댑터에 공급됩니다.
전류가 퓨즈를 통과합니다.
※포인트: 과전류에 의한 사고 및 기기 파손을 방지하기 위해, 통과 시 과전류가 흐르면 퓨즈가 단선되어 어댑터의 동작이 정지됩니다.
라인 필터를 거쳐 노이즈를 저감합니다.
다이오드의 한 방향으로만 전류를 흐르게 하는 특성을 이용하여 콘센트에서 공급되는 교류 전류의 양(플러스)과 음(마이너스) 파형 모두를 정류하여 흐름 방향을 아래 그림과 같이 동일하게 만듭니다(전파 정류라고 합니다).
전해 콘덴서의 전기를 저장하는 기능을 활용하여 전압이 높을 때는 충전하고 낮을 때는 방전하여 전압을 평활(변동을 작게)합니다.
평활화된 직류로 만든 후, 트랜지스터를 ON/OFF(스위칭)하여 고주파 펄스(직사각형 파형)로 만듭니다. ON과 OFF의 시간을 조정함으로써 출력 전압을 조정합니다. 입력 전압이 변동되는 경우에도 펄스 폭 조정을 통해 안정적인 출력 전압을 유지할 수 있습니다. 또한 고주파로 만들면 트랜스도 소형화 및 경량화가 가능합니다. (과거에 주류였던 트랜스 방식의 AC 어댑터는 스위칭 방식에 비해 매우 크고 무거웠지요.)
트랜스를 통해 최적의 전압으로 변환합니다.
전해 콘덴서로 펄스파(직사각형 파형)를 평활화합니다. 이를 여러 차례 반복하여 깨끗한 직류로 만듭니다.
코일을 거쳐 스위칭 노이즈를 저감합니다.
트랜지스터에 출력 전압·전류를 모니터링하여 전달하고, 최적의 펄스 폭으로 조정합니다.
※포인트: 이때 이상 전압·전류를 감지하면 동작을 정지시키는 보호 기능도 담당합니다.