ACアダプターの選び方(上)
一般的にACアダプタは以下の様に3通りに分けられます。※画像をクリックすると該当箇所へジャンプします。
・簡易的な方式
・入出力の変動に弱い
・用いる電源と機器の定格に注意
安定化ACアダプタ ・入出力の変動に強い(安定)
・リップルは少ない
・やや大型
・小型、軽量
・効率が良い(熱を持たない)
・入出力の変動に強い(安定)
・スイッチングノイズが発生する
それぞれ特長がありますので用いる機器に適した電源を選択することが重要です。
◆ACアダプタ一覧
出力プラグ形状をクリックすると該当する定格のACアダプタを参照できます。
非安定化ACアダプタは従来からある方式で、以下のブロックで構成されています。
1.トランス ・・・AC100Vを必要とするAC電圧に変換
2.整流 ・・・AC→DCに変換
(図1の場合は整流素子にダイオードを用いた「ブリッジ」回路)
3.平滑回路 ・・・整流のみでは完全なDCになっていません(脈流)。
これをコンデンサに用いてDCに変換
注意:b)とc)は同じポイントですが、bはコンデンサがない場合の波形
非安定化タイプは平滑回路によりDCに変換する簡単な構造ですから、図2のように負荷変動又は入力のACが変動すると、それに応じてDC出力電圧が変動(変化)してしまいます。
グラフに「出力9V/0.3A」の出力特性例を示します。
負荷電流を0~300mAまで変化したときの出力電圧を測定したもので、入力のAC電圧も90V、100V、110Vの3通りでデータをとっています。
この試料のACアダプタは「AC100V、出力200mA時に定格電圧の9V」になるようです。
例えばこのACアダプタを用いて、消費電力が50mAの軽い負荷(機器)に用いる場合、DC電圧はAC100V入力時に11.12Vです。
つまり、図3のように動作電圧9V機器に11.12Vを電源供給(接続)することになります。
非安定化タイプは負荷により出力電圧が変化しますので、機器が必要とする消費電力とACアダプタの能力(電流容量)に注意する必要があります。
図3の例(機器の消費電力が50mA)の場合、用いるACアダプタは電流容量の少ないものが適切で、「電流容量は、大は小を兼ねることができない」ということです。
○なぜ出力電圧が変動するか
原理的にAC100Vをトランスを用いて「変圧」していますので、AC100Vが変動すればそれに応じて整流回路に加わるAC電圧も変動(変化)し、平滑回路での電圧値も変動します。
負荷により出力電圧が変動する理由は図4の通りです。
脈動をDCに変換するためにコンデンサを用いて「充電、放電」を繰り返します。
この時、負荷電流(放電)の大きさにより1、2、3のように波(リップル)の大きさが異なります。
またトランス部の損失(電圧降下)、ダイオードの順電圧の変動により負荷の値が異なると、DC出力電圧が変動します。
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