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AC/DC 變壓器是什麼?老字號電源製造商深入解說!
AC/DC 變壓器是將插座的交流電轉換為電子設備所使用的直流電之外接電源.AC是Alternating Current(交流電)的縮寫.從變壓器的含義到功能,原理,種類及選購方式,由電源製造商UNIFIVE為您解說.
目次
AC是什麼的縮寫?
AC是Alternating Current的縮寫,中文意為"交流電".DC是Direct Current的縮寫,意為"直流電".一般的AC/DC型AC/DC 變壓器會將插座供應的交流電轉換為電子設備使用的直流電.
什麼是轉接器?與AC/DC 變壓器的關係轉接器是用於連接不同設備或不同連接方式的器具.其中也包括用於配合連接器形狀的轉換轉接器等. AC/DC 變壓器是外接電源的一種,通常是指裝在黑色外殼中的AC/DC交換式電源供應器.AC/DC意指將交流電(Alternating Current)轉換為直流電(Direct Current).一般使用者有時也會將用於為電池等充電的AC/DC 變壓器稱為"AC電源"､"轉接器"､"充電器"或"電池充電器". AC/DC 變壓器及交換式電源供應器製造商UNIFIVE將說明其功能､運作原理､種類及選用時的確認要點.本文主要介紹一般的AC/DC型產品. |
日本和美國使用的AC插腳種類及形狀為A型的AC/DC 變壓器 |
更詳細地說,AC/DC 變壓器是用於需要電源的電氣產品(裝置)之電子設備.它並非從主電源直接取出所需電力,而是將發電廠等供應的市電從交流電轉換為直流電,或轉換電壓的電子設備.在日本,市電電壓為100V,頻率為50Hz(赫茲)至60Hz(赫茲).
AC/DC 變壓器的運作原理
AC/DC 變壓器的內部電路設計與內建電源或內部電源的電路設計非常相似.一般的交換式AC/DC 變壓器會先對輸入的交流電進行整流及平滑處理,再透過高速切換與變壓器進行轉換,之後再次整流及平滑,輸出適合設備使用的直流電.其內部包含整流器､電容器､開關元件及變壓器等,具體結構會因產品而異.
- <<如需瞭解AC/DC 變壓器功能的說明,請參閱AC/DC 變壓器有什麼功能?>>
- <<如需瞭解盡可能延長AC/DC 變壓器使用壽命的方法,請參閱AC/DC 變壓器的使用方法與保養>>
為NHK節目"被小智子罵!"的製作提供技術協助
UNIFIVE為2026年4月10日播出的NHK節目"被小智子罵!"中說明AC/DC 變壓器運作原理的單元製作提供了協助.應節目製作團隊的要求,提供了內部結構相關資料,以及負責整流與平滑處理之零件功能的相關資訊.
想查看UNIFIVE的AC/DC 變壓器標準產品陣容者請點此
哪些電氣產品(裝置)需要AC/DC 變壓器?
需要AC/DC 變壓器的設備大致可分為以下幾類
- 沒有電源的電氣產品(裝置)
- 以電池驅動的電氣產品(裝置)
將AC/DC 變壓器插入AC插座並連接電源後,即可為電氣產品(裝置)供電或為電池充電.
如以下的[使用AC/DC 變壓器的優點摘要]所述,使用AC/DC 變壓器後,電氣產品的設備本體便不需要內建電源,因此無論設備本體由主電源或電池供電,都能方便攜帶.
此外,若想透過100VAC或240VAC主電源,以及汽車或飛機等電源為同一款電氣產品(裝置)供電,只要準備相應的AC/DC 變壓器,即可廣泛應用於各種環境.如此一來,便無須製造只能搭配特定電源使用的電氣產品.
AC/DC 變壓器會將市電轉換成設備所需的電壓後供電.除了符合設備所需的輸出規格外,選擇具備絕緣和保護功能等符合用途所需安全要求的產品也十分重要.
AC插腳有哪些種類和形狀?
AC插腳有可折疊式,也有可更換以符合世界各國規格的款式。本公司擁有向世界各國供應AC/DC 變壓器的實績,可根據目的地國家提供相應的AC插腳。
下表將介紹主要AC插腳的種類和形狀。
A型
日本,美國,加拿大,墨西哥,巴西等部分南美洲地區,台灣,中國(中部及北部地區),泰國部分地區
A型不需要插腳孔時(中國規格認證型)
圓形2插腳
歐洲各國及前歐洲殖民地國家,韓國,越南,柬埔寨,印尼,印度,埃及
O型
澳洲,紐西蘭等大洋洲地區,中國中北部地區,阿根廷,菲律賓
BF型
英國,香港,新加坡,中國,馬來西亞
AC/DC 變壓器本體有哪些特點?
變壓器的形狀包括L型,直型,插座型等,近年來為配合主機設備的設計,已推出各種形狀的AC/DC 變壓器.
除了上述形狀的AC/DC 變壓器之外,本公司亦提供圓形外殼的AC/DC 變壓器.
| L型
| 直型
| AC插腳折疊式
|
| 圓型
| AC插腳可拆卸型 (可朝4個方向使用)
| 插座型
|
插座型AC/DC 變壓器是將電源線連接至本體的AC輸入端子後使用.IEC 60320系列的常見組合包括本體側的C8與電源線側的C7,本體側的C6與電源線側的C5,以及本體側的C14與電源線側的C13等.由於連接端子的形狀和額定規格會因產品而異,因此必須選擇符合所使用AC/DC 變壓器規格書的電源線.
採用AC/DC 變壓器時的要點
若想依序了解選型時需要確認的輸出電壓與電流, DC插頭及使用環境等重點, 請參閱AC/DC 變壓器的選擇方式 | 避免失敗的8個步驟.
關於AC/DC 變壓器上標示的輸入與輸出, 插頭極性及規格標誌等含義, 請參閱AC/DC 變壓器標籤標示的閱讀方式與含義.
如何選擇可使用更長時間的AC/DC 變壓器
一般而言, 選擇額定輸出高出30%的機型, 可使AC/DC 變壓器使用更長時間.
例如, 使用AC/DC 變壓器的設備需要60W功率時, 建議選擇額定輸出75W以上的機型. 若長期在接近額定值的極限狀態下使用, 可能無法有效延長使用壽命.
注意運作環境
選型時, 必須考量AC/DC 變壓器的運作環境溫度, 以及是否配備外部散熱設備. 若需在高環境溫度下運作或有其他條件, 請向本公司業務人員聯絡我們.
若需在高環境溫度下運作或有其他條件, 請向本公司業務人員聯絡我們.
選擇正確的DC插頭
若未選擇正確的DC插頭, 可能會導致無法運作或發生意外事故. 必須正確選擇DC插頭的極性, 例如中心正極或中心負極, 並確認EIAJ電壓分類等項目. DC線材亦有各種不同長度.
考量設備的峰值電流
牙科設備, 印表機, 縫紉機, 電動刮鬍刀及按摩設備等採用馬達驅動的設備, 必須考量峰值電流來選擇變壓器. UNIFIVE提供可在1秒至10秒內承受額定值2倍峰值電流的AC/DC 變壓器產品陣容.
確認產品的安全規範
依據使用AC/DC 變壓器的設備類型, 所需的安全規範及技術標準也會有所不同. 例如, 用於醫療設備時應採用符合醫療規範的變壓器, 用於LED裝置時則應採用符合諧波電流規範的變壓器. 此外, AC/DC 變壓器還必須符合各銷售目的地國家的安全規範及技術標準. 同時也必須注意DoE, ErP及FCC等效率標準.
有關AC/DC 變壓器選型與規格的諮詢
為將其導入產品, 請根據所需的輸出電壓與電流, DC插頭, 使用環境及銷售目的地國家等條件, 向UNIFIVE諮詢. 聯絡我們時, 請告知用途及目前已知的必要規格.
AC/DC 變壓器的歷史
第1部分:線性電源的出現與缺點
原本所謂的AC/DC 變壓器,是指由將市電轉換為較低電壓的變壓器,將其轉換為DC的整流器,以及使脈動波形平滑化的濾波器所構成的線性電源(降壓器),其對設備端的漣波影響較大。然而,這種"線性電源"在額定值為10W以上時,由於需要使用大型變壓器,因此轉接器本身的尺寸會變大,重量也會增加,並產生難以由牆壁插座實際支撐的問題。
"線性電源"型AC/DC 變壓器的輸出電壓通常會隨負載而變化。對於需要穩定電壓的設備,會在線路中加入線性穩壓器,但其效率不高且損耗較大,即使在無負載狀態下也會消耗電力,而這些損耗會以熱能的形式散發。
第2部分:交換式電源的出現
21世紀初,為了克服上述線性電源的缺點,被稱為SMPS(交換模式電源供應器)的交換式直流穩壓電源逐漸成為主流。
交換式電源會直接使用二極體橋式整流器對輸入AC電壓進行整流,並以鋁電解電容器進行平滑處理,之後透過開關元件快速切換開啟與關閉,將電力傳送至次級側。這種快速開關的高頻率可使變壓器小型化,並能降低相較於線性電源的損耗。此外,高頻漣波也能輕易去除。因此,交換式穩壓器比線性穩壓器的效率高出許多,進而能實現輕量且精巧的尺寸。
或許有人會疑惑小型變壓器是否足夠,但SMPS的變壓器採用電流隔離(Galvanic Isolation),因此能確保安全性。
線性電源的電路設計具有較窄的輸入電壓範圍,(例如AC95V~105V)通常使用適合50Hz或60Hz左右頻率的變壓器。相較之下,交換式電源可在非常廣泛的輸入電壓與頻率範圍內高效運作。其涵蓋100VAC至240VAC,可對應全球幾乎所有的市電,也就是所謂的通用型。
不過,這種交換式直流穩壓電源對雷擊造成的過載及ESR等因素也較為脆弱。因此,若客戶的使用環境有雷擊疑慮,或希望在較寬廣的溫度範圍內使用,建議採用本公司在ESR與漣波雜訊、雷擊突波及溫度範圍方面具備完善因應設計的機型。
第3部分:USB AC/DC 變壓器的普及
近年來,許多可攜式裝置都採用了USB連接器。除了傳輸資料外,還可向設備供應輸出DC5V、最大500mA(USB3.0可達900mA)的電力。從行動電源、咖啡機、小型燈具到鬧鐘等,各式各樣的設備都開始採用可從USB連接器取得電力的設計。到了2012年,可將最大100W供電標準化的USB Power Delivery被提出,並逐漸普及。
最近已出現使用GaN元件實現小型化的AC/DC 變壓器,也陸續推出更便於攜帶的產品。
使用AC/DC 變壓器的優點總整理
本公司網站的AC/DC 變壓器與直接使用交流電源的優缺點頁面中,已簡要介紹使用AC/DC 變壓器時的優點與缺點,此處將進行更詳細的整理.
第1點:安全性
採用AC/DC 變壓器後,即可將處理市電的電源電路配置於設備主機外部.選擇輸出適合設備且符合必要安全要求的AC/DC 變壓器非常重要.此外,對於搭配AC/DC 變壓器使用的設備主機,也必須確認其是否符合用途及銷售國家或地區的法規與安全標準.
第2點:可降低主機設備電源產生的熱量
對電氣產品而言,熱量是最大的敵人.溫度升高會影響電子零件的壽命與可靠性,並可能導致精密電路發生誤動作.透過採用外接電源,即可排除產品本身內建電源所產生的熱量.
第3點:可降低雜訊對主機設備的影響
可降低會對主機設備中易受雜訊影響的電路造成干擾的電氣雜訊.由於電氣雜訊會隨距離的平方而衰減,因此可透過AC/DC 變壓器拉開距離,從而降低其影響.
第4點:可減輕主機設備的重量並縮小尺寸
透過採用外接電源,可相應縮小設備主機的尺寸.
第5點:便於維護主機設備
相較於其他電路,電源較容易受到輸出突波及主機設備發熱的影響,因此也較容易發生故障.透過採用外接電源,即使發生故障,使用者也能輕鬆更換,省去每次都必須將整台主機設備送修的麻煩.
第6點:可提升便利性
採用AC/DC 變壓器的主機設備,可依需求支援各種不同的電壓.
(例如採用通用型AC/DC 變壓器,即可從世界各國的插座順利取得電源)
AC是什麼的縮寫?
AC是Alternating Current的縮寫,在日文中意為「交流」。DC是Direct Current的縮寫,意為「直流」。一般的AC/DC型AC/DC 變壓器會將插座供應的交流電轉換為電子設備使用的直流電。
什麼是轉接器? 與AC/DC 變壓器的關係
轉接器是用來連接不同設備或不同連接方式的器具. 其中也包括用來配合連接器形狀的轉換轉接器等.
AC/DC 變壓器是外部電源的一種, 一般是指安裝在黑色外殼中的AC/DC交換式電源供應器. AC/DC表示從交流電(Alternating Current)轉換為直流電(Direct Current). 一般使用者有時也會將用於為電池等充電的AC/DC 變壓器稱為"AC電源"、"轉接器"、"充電器"或"電池充電器".
AC/DC 變壓器及交換式電源供應器製造商UNIFIVE將說明其作用、運作原理、種類以及選型時的確認要點. 本文將以常見的AC/DC類型為主進行介紹.
採用日本及美國所使用之A型AC插腳種類及形狀的AC/DC 變壓器
更詳細地說, AC/DC 變壓器是一種用於需要電源的電氣產品(裝置)的電子設備. 它並非直接從主電源取得所需電力, 而是將發電廠等供應的市電從交流電轉換為直流電, 或轉換電壓的電子設備. 在日本, 市電電壓為100V, 頻率為50Hz(赫茲)至60Hz(赫茲).
AC/DC 變壓器的運作原理
AC/DC 變壓器的內部電路設計與內建電源或內部電源的電路設計非常相似.一般的開關式AC/DC 變壓器會先將輸入的交流電進行整流及濾波,再經過高速開關及變壓器轉換,之後再次進行整流及濾波,輸出適合設備使用的直流電.內部包含整流器,電容器,開關元件及變壓器等,其結構會因產品而異.
- [關於AC/DC 變壓器功能的說明,請參閱AC/DC 變壓器的功能是什麼?]
- [如欲盡可能延長AC/DC 變壓器的使用壽命,請參閱AC/DC 變壓器的使用方法及維護]
為NHK節目"被智子責罵!"的製作提供技術協助
UNIFIVE協助製作了2026年4月10日播出的NHK節目"被智子責罵!"中解說AC/DC 變壓器運作原理的單元.應節目製作團隊的委託,提供了內部結構相關資料,以及負責整流與平滑處理之零件功能的相關資訊.
UNIFIVE的AC/DC 變壓器標準產品系列請點此查看
AC/DC 變壓器適用於哪些電器產品(裝置)?
需要AC/DC 變壓器的設備大致可分為以下幾類
- 沒有電源的電器產品(裝置)
- 以電池驅動的電器產品(裝置)
將AC/DC 變壓器插入AC插座並接通電源,即可為電器產品(裝置)供電或為電池充電。
如以下[使用AC/DC 變壓器的優點總結]所述,使用AC/DC 變壓器後,電器產品的設備主機便無須搭載內部電源,因此可攜帶由主電源或電池供電的設備主機。
此外,若想從100VAC或240VAC的主電源,以及車輛和飛機等的電源為同一電氣產品(裝置)供電,只要準備相應的AC/DC 變壓器,即可廣泛應用.如此一來,便無須製造只能使用特定電源的電氣產品.
AC/DC 變壓器可將市電轉換為設備所需的電壓並供電.除了符合設備需求的輸出規格外,選擇符合用途所需之絕緣和保護功能等安全要求的產品也十分重要.
AC插腳有哪些種類與形狀?
AC插腳包括可折疊式,以及可更換以符合世界各國規格的款式。本公司擁有向世界各國供應AC/DC 變壓器的實績,可根據產品銷往的國家提供相應的AC插腳。
下表將介紹主要AC插腳的種類與形狀。
A型
日本,美國,加拿大,墨西哥,巴西等南美洲部分地區,台灣,中國(中部及北部地區),泰國部分地區
A型且不需要插腳孔時(中國規格認證型)
圓形2腳
歐洲各國及前歐洲屬地國家,韓國,越南,柬埔寨,印尼,印度,埃及
O型
澳洲,紐西蘭等大洋洲地區,中國中北部地區,阿根廷,菲律賓
BF型
英國,香港,新加坡,中國,馬來西亞
AC/DC 變壓器本體有哪些特點?
變壓器的形狀包括L型、直型及插座型等,近年來也出現了各種配合主機設備設計的AC/DC 變壓器。
本公司除了提供上述形狀的AC/DC 變壓器外,亦備有圓形外殼的AC/DC 變壓器產品。
L型
直型
AC插腳折疊式
圓型
AC插腳可拆卸型
(可朝4個方向使用)
電源輸入插座型
插座型AC/DC 變壓器是將電源線連接至主機的AC輸入端子後使用。IEC 60320系列的常見組合包括主機端的C8與電源線端的C7、主機端的C6與電源線端的C5、主機端的C14與電源線端的C13等。由於連接端子的形狀及額定規格會因產品而異，因此必須選擇符合所用AC/DC 變壓器規格書的電源線。
AC/DC 變壓器選用提示
若想依序了解選用時應確認的重點,例如輸出電壓及電流,DC插頭,使用環境等,請參閱AC/DC 變壓器的選擇方法 | 避免失敗的8個步驟.
關於AC/DC 變壓器上標示的輸入及輸出,插頭極性,規格標誌等含義,請參閱AC/DC 變壓器標籤標示的閱讀方式與含義.
如何選擇可使用更長時間的AC/DC 變壓器
一般而言,選擇額定輸出功率高出30%的機型,可使AC/DC 變壓器使用更長時間。
例如,使用AC/DC 變壓器的設備需要60W電力時,建議選擇額定輸出功率為75W以上的機型。若長期在接近額定值上限的極限狀態下使用,可能無法有效延長使用壽命。
注意操作環境
選型時,需要考量AC/DC 變壓器的操作環境溫度,以及是否配備外部散熱設備.若需在較高的環境溫度下運作,或有其他條件,敬請向本公司業務人員聯絡我們.
若需在較高的環境溫度下運作,或有其他條件,敬請向本公司業務人員聯絡我們.
選擇正確的DC插頭
若未選擇正確的DC插頭,可能會導致設備無法運作,甚至引發意外事故。必須正確選擇DC插頭的極性,例如中心正極或中心負極,並確認EIAJ的電壓分類等。DC電源線也有各種不同的長度。
考量設備的峰值電流
牙科設備、印表機、縫紉機、電動刮鬍刀及按摩設備等採用馬達驅動的設備,需要選擇已考量峰值電流的變壓器。UNIFIVE備有可支援額定電流2倍、持續1秒至10秒峰值電流的AC/DC 變壓器產品陣容。
產品的安全標準確認
根據使用AC/DC 變壓器的設備類型,所需的安全標準和技術規範也會有所不同。例如,用於醫療設備時,應採用符合醫療標準的變壓器;用於LED裝置時,則應採用符合諧波電流標準的變壓器。此外,AC/DC 變壓器還必須符合目的地國家或地區的安全標準及技術規範。同時,也需要注意DoE、ErP、FCC等效率標準。
AC/DC 變壓器選型及規格諮詢
為了導入至產品中,請根據所需的輸出電壓,電流,DC插頭,使用環境及目的地國家等條件,向UNIFIVE諮詢。進行聯絡我們時,請告知用途及目前可確認的必要規格。
AC/DC 變壓器的歷史
第1部分:線性電源的出現與缺點
原本所謂的AC/DC 變壓器,是指由將市電轉換為較低電壓的變壓器,將其轉換為DC的整流器,以及使脈動波形平滑化的濾波器所構成的線性電源(降壓器),且對設備端造成較大紋波影響的裝置。然而,這種"線性電源"在額定值為10W以上時,由於需要使用大型變壓器,因此適配器本身的尺寸會變大,重量也會增加,產生難以由牆壁插座實際支撐的問題。
"線性電源"的AC/DC 變壓器之輸出電壓通常會隨負載而變化。對於需要穩定電壓的設備,會在線路中加入線性穩壓器,但其效率並不高,且損耗較大,因此即使在無負載狀態下也會消耗電力,這些損耗會以熱能的形式散發。
其2:開關電源的問世
21世紀初,為了克服上述線性電源的缺點,被稱為SMPS(開關模式電源)的開關式直流穩壓電源逐漸成為主流.
在開關電源中,輸入AC電壓會直接透過二極體橋式整流器進行整流,並以鋁電解電容器平滑處理後,再藉由開關元件快速切換開啟與關閉,將電力傳送至次級側.這種快速開關的高頻率可縮小變壓器的尺寸,並且與線性電源相比能夠降低損耗.此外,高頻漣波也能輕易去除.因此,開關穩壓器遠比線性穩壓器更有效率,進而能夠實現輕量且小巧的尺寸.
有些人可能會疑惑小型變壓器是否足以確保安全,但由於SMPS的變壓器採用了電氣隔離(Galvanic Isolation),因此能夠確保安全性.
線性電源的電路設計具有較窄的輸入電壓範圍(例如AC95V~105V),一般使用適合50或60Hz左右頻率的變壓器.相較之下,開關電源可在非常廣泛的輸入電壓與頻率範圍內高效率運作.其涵蓋100VAC至240VAC,可對應全球幾乎所有的市電電源.這就是所謂的通用型.
但是,這種開關式直流穩壓電源對雷擊造成的過載及ESR等也較為脆弱.若使用環境中有雷擊疑慮,或客戶希望在廣泛的溫度範圍內使用,建議採用本公司在ESR與漣波/雜訊防護,雷擊突波防護及溫度範圍因應方面設計完善的機型.
其三: USB AC/DC 變壓器的普及
近年來, 許多可攜式裝置都採用了USB連接器. 除了傳輸資料外, 還能為裝置提供DC 5V輸出, 最大500mA(USB 3.0可達900mA)的電力. 從行動電源, 咖啡機, 小型燈具到鬧鐘等, 各式各樣的裝置逐漸被設計為可透過USB連接器取得電力. 到了2012年, 可提供最高100W電力的USB Power Delivery標準被提出, 並逐漸普及.
最近, 採用GaN元件實現小型化的AC/DC 變壓器陸續問世, 也出現了更便於攜帶的產品.
AC/DC 變壓器的使用優點總結
在本公司網站的AC/DC 變壓器與直接使用交流電源時的優缺點頁面中, 我們已簡單介紹使用AC/DC 變壓器時的優點與缺點, 此處將進行更詳細的整理。
其一:安全性
採用AC/DC 變壓器非常重要.此外,對於與AC/DC 變壓器搭配使用的設備主機,也必須確認其符合用途及銷售國家或地區的相關法規與安全標準.
其二:可降低主機設備電源所產生的熱量
對電氣產品而言,熱是最大的敵人.溫度升高會影響電子元件的使用壽命與可靠性,並可能導致精密電路發生誤動作.藉由採用外接電源,可消除產品本身內建電源所產生的熱量.
第3點: 可降低雜訊對主機設備的影響
可降低對主機設備中易受雜訊影響的電路造成不良影響的電氣雜訊. 由於電氣雜訊會隨距離的平方而減弱, 因此可透過AC/DC 變壓器拉開距離, 以降低其影響.
第4點: 可減輕主機設備的重量並縮小尺寸
透過採用外接電源, 可相應縮小設備主機的尺寸.
第5點: 可輕鬆維護主機設備
與其他電路相比, 電源較容易受到輸出突波及主機設備發熱的影響, 因而容易故障。透過採用外接電源, 即使發生故障, 使用者也能輕鬆更換, 省去每次都必須將整台主機設備送修的麻煩。
第6點: 可提升便利性
採用AC/DC 變壓器的主機設備, 可視需要支援各種電壓。
(例如, 採用通用型AC/DC 變壓器後, 即可從世界各國的插座正常取得電源)