AC變壓器的運作原理是什麼?

關於AC變壓器的運作原理,我們以淺顯易懂的方式進行說明.從電路的解說開始,也以圖解說明各個零件的名稱,敬請參考.

許多電子設備以DC(直流)運作。另一方面,市電為AC(交流),因此若不將AC轉換為DC,設備便無法運作。負責這項重要工作的,就是所謂的AC變壓器。

之所以有時被稱為「AC/DC變壓器」,正是因為這個原因。

近年來,隨著電子設備的小型化、省電化以及設計簡化,越來越多產品不再內建電源部分,而是採用AC變壓器。

本文內容亦作為相關資料,於2026年4月10日播出的NHK《被Chico責罵!》節目製作中,本公司提供技術協力時所提供的資訊。關於協助NHK節目製作的詳情請見此處

公開AC變壓器的內部構造

將上述照片以電路圖表示如下。

以下依序說明並介紹各個零件的功能。

1. 電力透過各位日常使用的插座,經由AC電源線等供應至AC變壓器。
2. 電流通過保險絲。
   ※重點:為避免因過電流造成事故或設備損壞,當通過時若有過電流流動,保險絲會熔斷,使變壓器停止運作。
3. 通過線路濾波器以降低雜訊。
4. 利用二極體僅允許電流單向流動的特性,將插座供應的交流電之正(+)與負(-)雙波整流,使電流方向如圖所示統一。(稱為全波整流)
5. 利用電解電容儲存電能的功能,在電壓高時充電,電壓低時放電,以平滑電壓(減少波動)。
6. 經平滑轉為直流後,將電晶體進行ON/OFF(開關)控制,轉換為高頻脈衝(矩形波)。透過調整ON與OFF時間來調整輸出電壓。即使輸入電壓發生變動,也可藉由調整脈衝寬度來維持穩定的輸出電壓。此外,透過高頻化,可使變壓器小型化與輕量化。(以往主流的變壓器式AC變壓器相較於開關式體積大且沉重。)
7. 透過變壓器轉換為最適當的電壓。
8. 利用電解電容將脈衝波(矩形波)加以平滑。重複此動作數次後,即可轉為穩定潔淨的直流電。
9. 通過線圈以降低開關雜訊。
10. 監控輸出電壓與電流並回傳至電晶體,調整為最佳脈衝寬度。
    ※重點:此時若偵測到異常電壓或電流,亦具備使系統停止運作的保護功能。

如上所述,各個零件各司其職,共同構成AC變壓器。

除了上述說明的基本結構AC變壓器外,本公司亦可依客戶個別需求,提供零件或功能的追加服務,歡迎隨時與我們聯繫。

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