什么是AC适配器?

什么是AC适配器?本主题以通俗易懂的方式,全面讲解了AC适配器的基础知识,包括引脚的种类和形状、外壳的形式、AC适配器的发展历史以及其优点等内容。

AC适配器到底是什么?

AC适配器是一种外部电源,通常是黑色的AC/DC开关电源,装在外壳中。AC/DC表示将交流(Alternating Current)转换为直流(Direct Current)。在一般用户中,用于给电池等充电的AC适配器也被称为“AC电源”“适配器”“充电器”或“电池充电器”。

日本常用的AC适配器类型

日本和美国使用的A型AC插头种类与形状

更详细地说,AC适配器是一种用于需要供电的电子设备的电子器件,它不是直接从主电源获取所需电力,而是将从发电站等提供的商用电源,从交流转换为直流,或转换电压的电子设备。在日本,商用电源的电压是100V,频率为50Hz或60Hz。

AC适配器的内部电路设计与内置电源或内部电源的电路设计非常相似。

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哪些电器(设备)需要AC适配器?

需要AC适配器的设备大致可分为以下两类:

通过将AC适配器插入交流插座并连接电源,可以向电器设备供电或为电池充电。

后文中[使用AC适配器的优点总结]也将提到,通过使用AC适配器,电器设备本体无需内置电源,因此可以在通过主电源或电池供电的情况下实现便携性。

此外,当希望从100VAC或240VAC的主电源、汽车及飞机等来源为同一电器设备供电时,只需准备与其相应的AC适配器即可实现多种用途。这样无需制造只能在特定电源下使用的设备。

使用AC适配器还可以提高安全性。商用电源(如日本的100V或240V)具有触电即死的危险,通过AC适配器将其转换为安全的低电压后,可以为用户操作的设备提供低电压供电。

AC插头的种类与形状?

AC插头有可折叠类型,也有可更换的类型,支持世界各国标准。本公司拥有向全球供应AC适配器的经验,能够根据目标国家提供相应的AC插头。

下表展示了主要的AC插头种类与形状。

A型

A型AC插头照片
日本、美国、加拿大、墨西哥、部分南美国家、台湾、中国北方与中部、部分泰国地区

A型无孔版本(中国国家标准)

A型无孔版本(中国国家标准)AC插头照片

圆形2插

圆形2插AC插头照片
欧洲各国及前欧洲殖民地、韩国、越南、柬埔寨、印度尼西亚、印度、埃及

O型

O型AC插头照片
澳大利亚、新西兰等大洋洲地区、中国北方与中部、阿根廷、菲律宾

BF型

BF型AC插头照片
英国、香港、新加坡、中国、马来西亚

AC适配器本体的特点?

适配器的形状有L型、直型、插口型等,近年来也出现了多种与主设备设计相匹配的AC适配器。

本公司除了以上形状的AC适配器,还推出了圆形机壳的产品。

L型

L型AC适配器照片

直型

直型AC适配器照片

可折叠AC插头型

可折叠AC插头AC适配器照片

圆型

圆型AC适配器照片

可拆卸AC插头
(可四向使用)

可四向使用的可拆卸AC插头AC适配器照片

插入口型

插入口型AC适配器照片

插入口型AC适配器的AC输入端口主要有三种:IEC60320-C1(俗称猪鼻型)、IEC60320-C7(俗称眼镜型)、三极IEC60325-C5、IEC60320-C14

选择AC适配器的建议

如何选择更耐用的AC适配器

一般建议选择额定输出大30%的机型,以便更长时间使用。

例如设备需用60W电力时,建议选择额定输出为75W以上的型号。若长时间在接近额定输出条件下使用,可能无法有效延长寿命。

注意使用环境

选型时需要考虑AC适配器的工作环境温度及是否具备外部散热装置。如在高温环境下使用,或有其他条件,请咨询本公司销售人员。

选择正确的DC插头

若未正确选择DC插头,设备可能无法运作,甚至引发意外。需正确确认如中心正极或负极之类的极性选择及EIAJ电压类别,DC线的长度也有多种选择。

考虑峰值电流

采用马达驱动的设备如牙科设备、打印机、缝纫机、电动剃须刀与按摩设备等,需要考虑峰值电流规格的适配器。Unifive提供支持额定2倍峰值电流(持续1到10秒)的AC适配器产品。

确认产品的安全标准

根据AC适配器所使用的设备不同,所需的安全标准与技术基准也会不同。如用于医疗设备需要符合医疗标准,用于LED设备需符合高次谐波电流标准等,此外也必须符合出口国的安全标准与技术法规,注意DoE、ErP、FCC等效率标准。

AC适配器的发展历史

第一阶段:线性电源的诞生与缺点

AC适配器最初是由变压器、整流器与滤波器构成的线性电源,其将商用电源转换为较低电压后转为DC,常见于设备输出有较大纹波的场景。然而,线性电源在10W以上电力时需要较大变压器,因此体积大、重量重、不适合安装于墙上插座。

传统线性电源的输出电压会因负载变化而波动。虽然可通过添加线性稳压器改善电压稳定性,但其效率较低,为无负载时也会产生能耗,并以热量形式散出。

第二阶段:开关电源的出现

为克服上述弊端,在21世纪初,开关稳压电源(SMPS)逐渐成为主流。

开关电源先使用二极管整流器整流输入电压,再用铝电解电容滤波,通过高速开关将电力传送至次级回路。如此高频开关方式可大幅缩小变压器体积,并提升效率。同时,高频纹波也容易滤除,因此开关稳压电源比线性稳压器更高效,并实现了轻薄小巧。

可能有人会质疑小变压器能否胜任,但SMPS采用了隔离技术(如隔离变压器),确保了安全性。

线性电源设计适用于窄幅电源输入范围(如AC95V~105V),并使用适合50或60Hz频率的变压器。而开关电源几乎可支持全球通用电压(AC100V~240V)与频率,具备更高适应性。

不过,开关稳压电源对雷击、ESR等仍较弱,在使用条件较恶劣(如雷暴或极端温度)时,本公司建议选用配有防雷浪涌、低纹波噪音、耐高温型号产品。

第三阶段:USB AC适配器的普及

近年来,多款便携设备采用USB接口,不仅传输数据,还能通过DC5V、最大500mA(USB3.0可达900mA)供电。从便携电池、咖啡机、小灯、闹钟等各种设备逐步转为USB供电。2012年起,可提供最高100W的USB电力传输标准(USB Power Delivery)问世并逐步普及。

最近,采用氮化镓(GaN)芯片的小型高效AC适配器也已上市,进一步提升了便携性。

使用AC适配器的优点总结

在本公司网站的AC适配器与直接使用交流电源的比较页面中对其优缺点简要说明,以下为更详细说明。

优点1:安全性高

采用AC适配器后,产品设计人员可无需考虑目标销售国的电气安全法律限制,更加方便设计本体设备。

优点2:可降低主设备中的发热

电子产品受热影响大,温升将影响电子元器件寿命与稳定性。将电源外置可降低设备自身内置电源的热影响。

优点3:减少对设备所受噪音影响

可降低对主设备中敏感电路的电子噪音影响。电子噪音会随距离平方降低,因此使用AC适配器拉开距离可减小影响。

优点4:可减轻主设备的重量与体积

将电源外置可使设备本体更加轻便小巧。

优点5:便于维修

与其他电路相比,电源对输出冲击与热更为敏感容易损坏,将其外置后,即使故障用户也可自行更换,无需修理整个设备。

优点6:提高便利性

使用AC适配器的设备更容易切换适配不同电压。

(例如,通过使用通用型AC适配器,可在世界各国插座无障碍使用)

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