ACアダプタ

図1. ノートパソコンのバッテリーを充電するために使用されるACアダプタ。

ACアダプタは、比較的一定の電圧(許容範囲内)を必要とするデバイスで使用するために、高電圧の交流電流を低電圧の直流電流に変換します。 また、バッテリーの充電には直流が必要であり、ノートパソコン(図1参照)や携帯電話などの電子機器にはACアダプタが不可欠です。 古いACアダプタは、待機電力の形でかなりの電力を無駄にしますが、最近の規制とその後の技術革新により、無駄な電力量が大幅に削減されました。 詳細については、スタンバイ電源を参照してください。

それがどのように動作するか

シンプルなACアダプタは、変圧器、整流器、および電子フィルタで構成されています。 変圧器は、最初に、電気コンセントによって供給される比較的高電圧の交流電流を、電力供給される装置に適したより低い電圧に変換する。 その後、整流器は交流を直流に変換します。 整流器には、半波整流器と全波整流器の2つの別々のタイプがあります。

半波整流器

半波整流器は、ダイオードを使用して一方向の電流の流れを効果的に遮断します(図2参照)。 これは脈動の直流を作成します。 電流の半分が遮断されるため、供給されるエネルギーの多くが失われ、半波整流電力の平均電圧は全波整流電力の平均電圧よりも低くなります。

図2。 半波整流器。 電気回路の上部にある矢印の形の記号は、ダイオードを横切って右から左への電子の流れのみを可能にするダイオードです。 左のグラフは入力電圧、右のグラフは出力電圧です。

全波整流器

全波整流器にはいくつかのタイプがあります。 これらの整流器は、一方向に電流を遮断するのではなく、その方向を反転させて、一定のパルス直流電流が出力されるようにします。 全波整流器の一般的なタイプは、全波ブリッジ整流器です(図3参照)。

図3。 全波ブリッジ整流器。 左のグラフは入力電圧、右のグラフは出力電圧です。整流器の詳細については、ElectronsTutorialsまたはAll About Circuitsを参照してください。

スムージング

図4。 入力AC電圧からの半波整流器および平滑コンデンサの出力電圧(緑)(黄色)。 出力電圧のリップルに注意してください。図2と図3に示すように、2つの整流器の出力電圧は依然として大きく変化します。 しかし、直流で動作するほとんどのデバイスには一定の電圧が必要です。 これを達成するために平滑化回路またはコンデンサが使用される。 最も簡単に言えば、リザーバコンデンサまたは平滑コンデンサとして知られる回路部品が整流器の出力に配置されます。 本質的に、整流器から電圧が出力されていないときに蓄積されたエネルギーを放出する。 これにより、かなり安定した電圧が生成されます。 ただし、AC電圧からのリップルはいくつか残っています(図4参照)。

現代のACアダプタ

現代の使用では、最も一般的なアダプタはスイッチモード電源(SMPS)です。 これらは線形安定化電源よりもかなり複雑であり、明確な利点があります。 SMPSの主な利点は、アダプタの所定のサイズ、コスト、および重量に対してより多くの電力を供給できるDC電源を提供できることです。SMPSは充電器、ラップトップ、車、LEDの照明および他の家電のような多くの適用で使用されます。

SMPSは充電器、ラップトップ、車、LEDの照明および他の家電 SMPSユニットの仕組みの詳細については、”エレクトロニクスについて学ぶ”を参照してくださ

さらに読むために

詳細については、以下の関連ページを参照してください:

  • 直流
  • 交流
  • ファンタム電源
  • またはランダムなページを探 ACとDCの違いは何ですか? . 利用可能:http://engineering.mit.edu/ask/what%E2%80%99s-difference-between-ac-and-dc
  • Insight-どのようにアダプタが動作します。 利用可能: http://www.engineersgarage.com/insight/how-adaptor-works
  • パワーキューブトランスフォーマー内。 利用可能:http://science.howstuffworks.com/environmental/energy/inside-transformer1.htm
  • ファイル:半波整流器。 利用可能:http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Halfwave.rectifier.en.svg
  • 整流器回路。 利用可能:http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_3/4.html
  • ファイル:Gratz.整流器…エン…svgです。 利用可能:http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gratz.rectifier.en.svg
  • 平滑コンデンサとは何ですか? . 利用可能:http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/What-is-a-smoothing-capacitor
  • エレクトロニクスについて学びます。 (2015年12月24日閲覧)。 使用可能なスイッチモード電源:http://www.learnabout-electronics.org/PSU/psu30.php

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