什么是AC适配器?

本页面以“什么是AC适配器”为主题，从专业从事AC适配器的电源制造商的角度，通俗易懂地讲解了插针的种类和形状、外壳的差异，以及AC适配器的历史和特点等基础知识。

AC适配器到底是什么？

更详细地说,AC适配器是一种用于需要电源的电气产品(设备)的电子装置。它不是从主电源直接取电,而是将发电厂等提供的商用电源从交流转换为直流,或进行电压转换的电子设备。在日本,商用电源电压为100V,频率为50Hz到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。

• 《关于AC适配器电路的说明请参阅什么是AC适配器的工作原理？》
• 《关于AC适配器作用的说明请参阅AC适配器的作用是什么？》
• 《延长AC适配器使用寿命的方法请参阅AC适配器的使用方法与维护》

哪些电气产品(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

• 没有电源来源的电气产品(设备)
• 电池驱动的电气产品(设备)

将AC适配器插入AC插座并连接电源后,即可为电气产品(设备)供电或为电池充电。

如下文[使用AC适配器的优点总结]所述,采用AC适配器后,电气产品本体无需内置电源,因此可实现由主电源或电池供电的设备本体的便携使用。

此外,如果希望从100VAC或240VAC主电源,以及汽车或飞机等电源向同一电气产品(设备)供电,只需准备对应的AC适配器即可实现广泛使用。这也避免了必须生产只能在特定电源下使用的电气产品。

另外,使用AC适配器还可以提高安全性。可能因触电而致命的100V或240V(日本为100V)商用电源会被转换为安全的低电压,以低电压向用户操作的设备供电。

AC插头的种类和形状有哪些？

AC插头有可折叠式,也有可更换插头以适应世界各国标准的类型。本公司向全球各国供应AC适配器,可根据目的地国家提供相应的AC插头。

下表介绍主要的AC插头种类和形状。

A型

日本、美国、加拿大、墨西哥、巴西等部分南美国家、台湾、中国(中北部地区)、泰国部分地区

A型无插孔类型(中国认证规格)

圆形2插

欧洲各国及原欧洲殖民地国家、韩国、越南、柬埔寨、印度尼西亚、印度、埃及

O型

澳大利亚、新西兰等大洋洲地区、中国中北部地区、阿根廷、菲律宾

BF型

英国、香港、新加坡、中国、马来西亚

AC适配器本体的特点是什么？

适配器形状包括L型、直插型、插口型等。近年来,配合设备本体设计,出现了各种形状的AC适配器。

除上述形状外,本公司还提供圆形外壳的AC适配器。

插口型AC适配器的AC输入接口主要有3种:俗称"猪鼻型"的IEC60320-C1,"8字型"的IEC60320-C7,以及3极的IEC60325-C5、IEC60320-C14。

采用AC适配器时的建议

如何选择更耐用的AC适配器

一般来说,选择额定输出功率大30%的型号,可以延长AC适配器的使用寿命。

例如,若设备需要60W功率,建议选择额定输出75W以上的型号。若长期在接近额定极限状态下使用,可能无法有效延长寿命。

注意工作环境

选型时需考虑AC适配器的工作环境温度及是否有辅助散热设备。如需在高温环境或其他特殊条件下使用,请联系本公司销售人员。

选择正确的DC插头

若DC插头选择不当,可能导致无法正常工作或引发意外事故。需正确确认中心正极或中心负极等极性,以及EIAJ电压分级等。DC线长度也有多种规格。

考虑设备的峰值电流

牙科设备、打印机、缝纫机、电动剃须刀、按摩设备等采用电机驱动的设备,需要考虑峰值电流进行适配器选型。UNIFIVE提供可支持额定2倍、持续1秒至10秒峰值电流的AC适配器。

确认产品安全标准

根据使用AC适配器的设备类型不同,所需的安全标准和技术规范也不同。例如用于医疗设备时需符合医疗标准,用于LED设备时需符合谐波电流标准。此外,还需符合目的地国家的安全标准和技术规范,并注意DoE、ErP、FCC等效率标准。

AC适配器的历史

第一阶段:线性电源的出现及其缺点

最初的AC适配器是由将商用电源转换为更低电压的变压器、将其转换为DC的整流器以及用于平滑脉动波形的滤波器组成的线性电源(降压型),对设备侧的纹波影响较大。但在10W以上额定功率时需使用较大的变压器,导致体积和重量增加,在墙壁插座上难以支撑。

线性电源AC适配器的输出电压通常随负载变化。为获得稳定电压,会在线路中加入线性稳压器,但效率不高、损耗大,即使在空载时也消耗电力,并以热量形式散发。

第二阶段:开关电源的出现

为克服上述缺点,21世纪初SMPS(开关模式电源)逐渐成为主流。

开关电源将输入AC电压通过二极管桥式整流器整流,经铝电解电容平滑后,通过开关器件的高速开关传递至次级侧。高频开关使变压器体积缩小,并降低损耗。高频纹波也易于滤除。因此,开关稳压器比线性稳压器效率更高,实现轻量化和小型化。

有些人可能担心小型变压器是否安全,但SMPS采用电气隔离(绝缘隔离),确保安全性。

线性电源电路设计的输入电压范围较窄(如AC95V~105V),通常使用适用于50或60Hz的变压器。相比之下,开关电源可在极宽的输入电压和频率范围内高效工作,覆盖100VAC至240VAC,几乎适用于全球商用电源,即所谓通用型。

但开关电源也对雷击造成的过负荷及ESR等较为敏感。如有雷击风险或需在宽温范围内使用,建议选用本公司在ESR、纹波噪声对策、防雷浪涌对策及温度范围对策方面设计完善的型号。

第三阶段:USB AC适配器的普及

近年来,许多便携设备采用USB接口。除数据传输外,还可向设备提供DC5V输出,最大500mA(USB3.0为900mA)。从移动电源、咖啡机、小型灯具到闹钟等,越来越多设备通过USB接口供电。2012年提出标准化最大100W供电的USB Power Delivery,并逐渐普及。

近年来,采用GaN器件实现小型化的AC适配器也已上市,更加便于携带。

使用AC适配器的优点总结

本公司网站使用AC适配器与直接使用交流电源的优缺点页面对优缺点做了简要介绍,这里作更详细总结。

第一:安全性

采用AC适配器后,电气产品设计者可在不直接受销售国安全法规限制的情况下设计本体设备。

第二:可降低本体电源发热

热量是电子产品的天敌,温度升高会影响元器件寿命和可靠性,甚至导致误动作。采用外部电源可去除内置电源产生的热量。

第三:可降低对本体设备的噪声影响

可降低对本体中对噪声敏感电路的不良电气噪声影响。电气噪声随距离平方衰减,通过AC适配器拉开距离可降低影响。

第四:可实现本体轻量化与小型化

采用外部电源后,设备本体可实现更小型化。

第五:便于维护

电源相比其他电路更易受输出尖峰和发热影响而故障。采用外部电源后,即使发生故障,用户也可轻松更换,无需整体维修设备。

第六:提升便利性

采用AC适配器的设备可根据需要适配不同电压。

(例如采用通用型AC适配器,即可在世界各国插座正常使用)

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