AC适配器是什么?

本页以什么是AC适配器为主题, 从专业从事AC适配器的电源制造商的立场, 通俗易懂地讲解了针脚的种类和形状, 外壳的差异, AC适配器的历史和特点等基础知识。

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)的电子设备。它并不是从主电源直接取电,而是将由发电站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,商用电源的电压为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。

• 《有关AC适配器电路的说明请参阅什么是AC适配器的工作原理?》
• 《有关AC适配器作用的说明请参阅什么是AC适配器的作用?》
• 《有关尽可能延长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》

需要AC适配器的电气产品(设备)有哪些?

需要AC适配器的设备大致分为以下几类

• 没有电源来源的电气产品(设备)
• 电池驱动的电气产品(设备)

通过将AC适配器插入AC插座并连接电源, 可以为电气产品(设备)供电或为电池充电。

将在下文的[使用AC适配器的优点总结]中详细说明, 使用AC适配器后, 无需在电气产品的设备本体内置电源, 因此可以携带由主电源或电池供电的设备本体。

此外, 如果希望从100VAC或240VAC的主电源, 以及汽车或飞机等电源为同一电气产品(设备)供电, 只需准备相应的AC适配器, 即可实现广泛使用。这样一来, 就无需制造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。将可能因触电而导致致命危险的100V/240V(在日本为100V)商用电源转换为安全的低电压, 从而以较低电压为用户操作的设备供电。

AC插头的种类・形状是什么？

AC插头有可折叠式，也有符合世界各国标准的可更换式AC插头。本公司拥有向世界各国供应AC适配器的业绩，可根据目的地国家对应不同的AC插头。

下表介绍了主要的AC插头种类・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(无需插脚孔的情况 中国标准认证类型)

圆形2插脚

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?

适配器的形状包括L字型、直列型、插口型等。近年来,为了配合设备本体侧的设计,出现了各种不同形状的AC适配器。

除上述形状的AC适配器外,本公司还提供圆形外壳的AC适配器产品阵容。

插口型AC适配器的AC输入插入口主要有3种,分别是俗称猪鼻型的IEC60320-C1、俗称眼镜型的IEC60320-C7,以及3极的IEC60325-C5、IEC60320-C14。

选用AC适配器时的提示

如何选择更耐用的AC适配器

一般认为，选择额定输出功率大30%的机型，可以让AC适配器使用更长时间。

例如，当使用AC适配器的设备需要60W电力时，建议选择额定输出75W以上的机型。如果长期在额定极限状态下使用，可能无法有效延长其使用寿命。

注意工作环境

在选型时，需要考虑AC适配器的工作环境温度以及是否具备外部散热设备。如果在高环境温度下运行或存在其他特殊条件，请联系我们的销售人员进行咨询。

正确选择DC插头

DC插头的选择也非常重要，如选择不当，可能导致无法正常工作或引发意外事故。需要正确确认DC插头的极性（如中心正极或中心负极）以及EIAJ电压分类等。此外，DC线缆的长度也有多种选择。

考虑设备的峰值电流

对于采用电机驱动的设备，如牙科设备、打印机、缝纫机、电动剃须刀和按摩设备等，需要选择能够考虑峰值电流的适配器。UNIFIVE提供可支持额定电流2倍、持续1秒至10秒峰值电流的AC适配器产品。

确认产品的安全标准

根据所使用AC适配器的设备类型，所需的安全标准和技术规范会有所不同。例如，用于医疗设备时需要符合医疗标准，用于LED设备时则需符合谐波电流标准等。此外，根据AC适配器的销售国家或地区，还必须符合当地的安全标准和技术规范。同时，也需要注意DoE、ErP、FCC等能效标准。

AC适配器的历史

第一部分: 线性电源的出现及其缺点

最初, AC适配器是指由将商用电源转换为较低电压的变压器、将其转换为DC的整流器以及用于平滑脉动波形的滤波器构成的线性电源(droper)。其对设备侧的纹波影响较大。不过, 这种线性电源在10W以上的额定功率下需要使用较大的变压器, 因此适配器本体体积变大、重量增加, 在物理上难以由墙壁插座支撑。

线性电源型AC适配器的输出电压通常会随负载变化。对于需要稳定电压的设备, 电路中会加入线性电压稳压器, 但其效率不高、损耗较大, 即使在空载状态下也会消耗电力, 且这些损耗会以热量形式散发。

第二部分: 开关电源的出现

在21世纪初, 为了克服上述线性电源的缺点, 被称为SMPS(开关模式电源, Switch Mode Power Supply)的开关方式直流稳压电源逐渐成为主流。

在开关电源中, 输入AC电压首先通过二极管桥式整流器进行整流, 再通过铝电解电容进行平滑, 然后通过开关器件的高速开关动作传递到次级侧。这种高频开关使变压器得以小型化, 与线性方式相比可降低损耗。此外, 高频纹波也更容易去除。因此, 开关稳压器比线性稳压器效率高得多, 从而实现了轻量化和小型化。

也许有人会怀疑小型变压器是否安全, 但SMPS的变压器采用了电气隔离(加尔瓦尼隔离), 因此能够确保安全性。

线性电源电路的输入电压范围设计较窄(例如AC95V~105V), 通常使用适用于50或60Hz频率的变压器。相比之下, 开关电源可在非常宽范围的输入电压和频率下高效运行, 可覆盖100VAC至240VAC, 几乎适用于全球的商用电源, 即所谓的通用型。

不过, 这种开关方式直流稳压电源也容易受到雷击引起的过负荷以及ESR等因素的影响。因此, 对于担心雷击风险或希望在宽温度范围内使用的客户, 建议选用我司在ESR和纹波噪声对策、雷击浪涌对策以及温度范围对策方面设计完善的型号。

第三部分: USB AC适配器的普及

近年来, 许多便携式设备采用USB接口。除数据传输外, 还可向设备提供输出DC5V、最大500mA(USB3.0时可达900mA)的电力。从移动电源、咖啡机、小型灯具到闹钟等, 各类设备都被设计为可通过USB接口获取电力。2012年, 提出了可标准化供电最大100W的USB Power Delivery规范, 并逐渐普及。

近年来, 采用GaN器件实现小型化的AC适配器也已问世, 带来更便于携带的产品。

使用AC适配器的优点总结

在本公司官网的使用AC适配器与直接使用交流电源的优点和缺点页面中, 我们对使用AC适配器的优点和缺点进行了简单介绍, 这里将进行更为详细的总结。

第1点: 安全性

通过采用AC适配器, 电气产品设计人员可以在不受销售目的国所制定的安全相关法律法规限制的情况下设计主机设备。

第2点: 可降低主机设备电源的发热

对于电气产品而言, 热量是最大的敌人。温度升高会影响电子元器件的寿命和可靠性, 并可能导致精密电路发生误动作。通过将电源设置为外部电源, 可以消除产品自身内置电源所产生的热量。

第3点: 可降低对主机设备产生的噪声影响

可以降低对主机设备中对噪声敏感电路产生不良影响的电气噪声。由于电气噪声会随着距离的平方而衰减, 通过使用AC适配器拉开距离, 可以减小其影响。

第4点: 可实现主机设备的轻量化和小型化

通过将电源设置为外部电源, 可以实现设备本体的进一步小型化。

第5点: 便于主机设备的维护

与其他电路相比, 电源更容易受到输出尖峰和主机设备发热的影响而发生故障。通过将电源设置为外部电源, 即使发生故障, 用户也可以轻松更换, 从而省去整机维修的麻烦。

第6点: 可提升便利性

采用AC适配器的主机设备可以根据需要适配各种电压。

(例如采用通用型AC适配器, 可以在世界各国的插座上无问题地获取电源)

本文作为与AC适配器的工作原理相关的内容, 其中一部分也与本公司在协助NHK"被Chiko酱责骂!"节目制作时提供的信息相关。

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