什麼是AC變壓器？

AC變壓器是什麼？這個主題透過簡明易懂的方式，全面性地解說了變壓器的基本知識，包括插頭的類型與形狀、外殼的設計、AC變壓器至今的發展歷史以及其優點等內容。

AC變壓器到底是什麼？

更詳細來說，AC變壓器是提供給需要電源的電子設備（裝置）使用的設備，它並不是從主電源直接取電，而是將從發電廠供應的商用電源由交流轉換為直流，或是進行電壓轉換的電子裝置。以日本為例，商用電源的電壓為100V，頻率為50Hz至60Hz。

AC變壓器的內部電路設計和內建電源系統的電路設計非常類似。

• 《關於AC變壓器電路的說明請參閱AC變壓器的工作原理是？》
• 《關於AC變壓器之功能請參閱AC變壓器的角色是什麼？》
• 《想了解如何延長AC變壓器使用壽命請參閱AC變壓器的使用方法與保養》

需要AC變壓器的電氣裝置是哪些？

大致而言，需要AC變壓器的裝置可以分為以下兩類：

• 無電源來源的電器（裝置）
• 使用電池驅動的電器（裝置）

這些裝置可以透過將AC變壓器插入AC插座並接通電源，提供電氣設備電力或為電池充電。

雖然在下方[使用AC變壓器的優點總結]中會再詳細說明，但透過使用AC變壓器，可以避免裝置本體需要內建電源，因此裝置可透過外部電源或電池供電並提高便攜性。

此外，若想從100VAC、240VAC的主電源，或車輛與飛機等來源為相同裝置供電，只要準備相對應的AC變壓器，就能因應各種使用情境。這也就免去了僅能在特定電源下運作裝置的製造需求。

另外，使用AC變壓器也能提升安全性。可致命感電風險的100V、240V（日本為100V）商用電源會被轉換為安全低電壓，並以低電壓方式供應給使用者操作的裝置。

AC插頭的種類與形狀？

AC插頭有可折疊式、或可因應世界各國標準進行更換的款式。本公司具備向全球供應AC變壓器的實績，可依出口國家對應各式AC插頭。

以下表格介紹主要AC插頭的種類與形狀。

A型

日本、美國、加拿大、墨西哥、巴西等南美部分地區、台灣、中國（中北部）、泰國部分地區

A型無需插孔類型（中國標準認證型）

圓形雙腳插頭

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、紐西蘭等大洋洲國家、中國中北部、阿根廷、菲律賓

BF型

英國、香港、新加坡、中國、馬來西亞

AC變壓器本體的特點？

變壓器的造型有L字型、直線型、插口型等，近年來也出現配合裝置本體設計的各種形狀AC變壓器。

本公司除了上述形狀外，也提供圓型機殼AC變壓器產品。

插口型AC變壓器的AC輸入端子主要分為三種：IEC60320-C1（豬鼻型）、IEC60320-C7（眼鏡型）、IEC60325-C5或IEC60320-C14（三極型）。

選用AC變壓器時的建議

選擇更耐用的AC變壓器

一般建議選用定額輸出多30％的型號，可延長AC變壓器的壽命。

例如裝置需要60W電力時，選擇定額輸出75W以上的產品較佳。若長期在接近上限的狀態下使用，可能無法有效延長壽命。

注意操作環境

挑選時要考慮AC變壓器的操作環境溫度及外部散熱配置。如在高溫環境運行或具其他條件，請聯絡本公司業務部門。

選擇正確的DC插頭

若未選用正確的DC插頭，可能導致無法運作或發生意外。必須正確確認DC插頭的極性（如中心正、中心負）、EIAJ電壓區分等資訊。DC線長度也有多種。

考量裝置的尖峰電流

對於牙科設備、印表機、縫紉機、電動刮鬍刀、按摩設備等馬達驅動裝置，需選用能因應尖峰電流的AC變壓器。UNIFIVE提供能支援定額兩倍、1至10秒尖峰電流的AC變壓器。

確認產品的安全規範

依照使用裝置的種類，所需的安全認證與技術標準會不同。例如醫療設備需符合醫療認證、LED設備需符合諧波電流標準等。此外，也須符合各國的安全規範與技術標準，如DoE、ErP、FCC等效率標準。

AC變壓器的歷史

第一階段：線性電源的誕生與缺點

起初的AC變壓器是透過變壓器將商用電源轉為較低電壓，再經整流器轉為直流電，最後再由濾波器平滑脈動波。這類「線性電源」會對裝置產生較大漣波影響。但10W以上的定額功率需要大型變壓器，因此AC變壓器本體會變大變重，插在牆面插座上可能無法支撐。

線性電源AC變壓器的輸出電壓依負載而變化。對於需穩定電壓的裝置，會額外加裝線性穩壓器，但效率低、電力損耗大，在無負載下也消耗電力，該損耗會轉為熱能散出。

第二階段：切換式電源的誕生

為克服線性電源缺點，在21世紀初，出現稱為SMPS（Switch Mode Power Supply）的切換式穩壓電源，並成為主流。

切換式電源先將AC輸入電壓透過二極體橋整流器整流，再由鋁電解電容平滑，接著經由開關元件的高速開關動作傳輸至次級側。這類高速動作允許變壓器做得更小，且比線性系統更有效率。高頻漣波也更易處理。因此相比於線性穩壓器，切換式調節器更有效率，也因此使大小與重量大大縮小。

有人會擔心變壓器太小是否安全，但SMPS使用了隔離技術（Galvanic Isolation），確保了使用安全性。

線性電源的電路設計對輸入電壓容許範圍較窄（例：AC95V〜105V），所使用變壓器通常適用於50Hz或60Hz頻率。但切換式電源能在非常廣泛的輸入電壓與頻率內有效工作（如從100VAC〜240VAC），支援世界各國的商用電源，稱為萬用型。

不過，這類切換式穩壓電源在雷擊造成的過電流或ESR等方面仍較脆弱。有這樣使用需求的顧客，我們建議選用具備ESR對策、漣波噪音保護、雷電浪湧及溫度寬容設計的本公司型號。

第三階段：USB AC變壓器的普及

近年來，許多行動裝置採用USB連接埠，除了可傳輸資料外，還可提供DC 5V輸出（USB3.0可達900mA）。從行動電源到咖啡機、小型燈具、鬧鐘等，各種設備皆可透過USB取得電力。2012年，USB Power Delivery推出，標準化最高可供100W功率並逐漸普及。

近來也有使用GaN元件而小型化的AC變壓器問世，更進一步提升攜帶便利性。

使用AC變壓器的優點總結

在本公司網站的使用AC變壓器與直接使用交流電的優缺點對比頁面中簡要介紹了AC變壓器的優缺點，在此將更詳細地總結介紹。

第一：提升安全性

採用AC變壓器，可讓電器設計者不受產品銷售國家電氣安全法規限制，設計更具彈性的裝置本體。

第二：降低本體裝置的電源熱度

對電子產品來說，熱是一大敵人。高溫會縮短元件壽命、降低信賴性，甚至導致誤動作。採用外部電源可減少裝置本體內部電源的熱源。

第三：降低本體裝置受到的雜訊干擾

可削弱對本體裝置敏感電路造成干擾的電氣雜訊。電氣雜訊隨距離平方減弱，故以AC變壓器拉開距離可降低影響。

第四：可使本體裝置輕量化與小型化

將電源設為外部配置，有助於裝置本體的設計更輕巧。

第五：裝置的維修保養更方便

電源部分相對容易故障。若採用外接電源，當電源損壞時使用者可自行更換，無需送修整台設備。

第六：提升便利性

搭載AC變壓器的裝置，可因應各種不同電壓的需求。

（例如採用萬用型AC變壓器，就能從世界各地插座無障礙取電）

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