กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

อะแดปเตอร์ AC

อะ แดปเตอร์ AC หรือ อะแดปเตอร์ AC/DC (เรียกอีกอย่างว่า ที่ชาร์จติดผนัง อะ แดปเตอร์ แปลงไฟ หรือเรียกอย่างไม่เป็นทางการว่า wall wart หรือในบางรูปแบบเรียกว่า power brick ) [ 1 ]...

อะแดปเตอร์ AC

อะแดปเตอร์แปลงไฟแบบเสียบผนัง (wall-wart) สำหรับเครื่องเล่นเกมคอนโซลในบ้าน ขั้วต่อเป็นแบบทรงกระบอก (barrel connector )
ตัวจ่ายไฟแบบ "พาวเวอร์บริค" ในรูปแบบอินไลน์ พร้อมสายไฟ AC แบบถอดได้และปลั๊กNEMA 1-15

อะแดปเตอร์ ACหรืออะแดปเตอร์ AC/DC (เรียกอีกอย่างว่าที่ชาร์จติดผนังอะแดปเตอร์ แปลงไฟ หรือเรียกอย่างไม่เป็นทางการว่าwall wartหรือในบางรูปแบบเรียกว่าpower brick ) [ 1 ] เป็นแหล่ง จ่ายไฟ ภายนอกชนิดหนึ่งซึ่งมักจะบรรจุอยู่ในเคสที่คล้ายกับปลั๊กAC [ 2 ]อะแดปเตอร์ AC จ่ายพลังงาน ไฟฟ้า ให้กับอุปกรณ์ที่ไม่มีส่วนประกอบ ภายใน ที่สามารถดึงแรงดันไฟฟ้าและพลังงานจากไฟหลัก ได้เอง วงจรภายในของแหล่งจ่ายไฟภายนอกมักจะคล้ายกับการออกแบบที่ใช้สำหรับแหล่งจ่ายไฟแบบติดตั้งในตัวหรือภายใน

โดยทั่วไปแล้ว เมื่อใช้กับอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่ อะแดปเตอร์จะทำหน้าที่ ชาร์จแบตเตอรี่ไปพร้อมๆ กับการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์

นอกจากจะช่วยลดความจำเป็นในการใช้แหล่งจ่ายไฟภายในแล้ว อะแดปเตอร์ยังให้ความยืดหยุ่นอีกด้วย กล่าวคือ อุปกรณ์สามารถรับพลังงานจากไฟบ้าน 120 โวลต์ หรือ 230 โวลต์ แบตเตอรี่รถยนต์ หรือแบตเตอรี่เครื่องบินได้ เพียงแค่ใช้อะแดปเตอร์ ที่แตกต่างกัน ความปลอดภัยก็เป็นอีกข้อดีหนึ่ง เนื่องจากไฟบ้าน 120 หรือ 240 โวลต์ที่เป็นอันตรายจะถูกแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าและปลอดภัยกว่าที่เต้ารับติดผนังก่อนที่จะเข้าสู่อุปกรณ์ที่ผู้ใช้ใช้งาน

โหมดการทำงาน

ภาพแสดงอะแดปเตอร์ AC ที่ถอดประกอบแล้ว ซึ่งแสดงวงจรจ่ายไฟ DC แบบเชิงเส้นที่ไม่ควบคุมอย่างง่าย ประกอบด้วยหม้อแปลง ไดโอดสี่ตัวในวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์และตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ หนึ่งตัว เพื่อทำให้รูปคลื่นเรียบขึ้น

เดิมที อะแดปเตอร์ AC/DC ส่วนใหญ่เป็นแหล่งจ่ายไฟแบบเชิงเส้นซึ่งประกอบด้วยหม้อแปลงเพื่อแปลง แรงดัน ไฟฟ้ากระแสสลับให้เป็นแรงดันที่ต่ำกว่า วงจรเรียงกระแสเพื่อแปลงเป็นกระแสตรงแบบพัลส์และตัวกรองเพื่อทำให้รูปคลื่นพัลส์เรียบขึ้นเป็นกระแสตรง โดยมี ค่าความผันผวน ของระลอกคลื่น ที่เหลือ อยู่น้อยมากจนไม่ส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์ที่ใช้พลังงาน ขนาดและน้ำหนักของอุปกรณ์ส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยหม้อแปลง ซึ่งในทางกลับกันก็ถูกกำหนดโดยกำลังไฟฟ้าขาออกและความถี่ของกระแสสลับกำลังไฟที่มากกว่าไม่กี่วัตต์ทำให้อุปกรณ์มีขนาดใหญ่และหนักเกินกว่าจะวางไว้บนเต้ารับติดผนังได้ แรงดันไฟฟ้าขาออกของอะแดปเตอร์เหล่านี้จะแปรผันตามโหลด สำหรับอุปกรณ์ที่ต้องการแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรมากขึ้น จึง มีการเพิ่มวงจร ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบเชิงเส้น เข้าไป การสูญเสียในหม้อแปลงและวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบเชิงเส้นนั้นมีมาก ประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ และมีการสูญเสียพลังงานจำนวนมากในรูปของความร้อนแม้ว่าจะไม่ได้ใช้งานกับโหลดก็ตาม

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมด (SMPS) กลายมาเป็นที่แพร่หลายสำหรับการใช้งานประเภทนี้ เนื่องจากมีขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบาเมื่อเทียบกับความสามารถในการจ่ายพลังงาน แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจะถูกแปลงเป็นแรงดันกระแสตรงสูงเพื่อขับเคลื่อนวงจรแบบสวิตช์ ซึ่งประกอบด้วยหม้อแปลงที่ทำงานที่ความถี่สูงและจ่ายกระแสตรงที่แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ ริปเปิลความถี่สูงจะถูกกรองออกได้ง่ายกว่าริปเปิลความถี่กระแสสลับ ความถี่สูงช่วยให้หม้อแปลงมีขนาดเล็ก ซึ่งช่วยลดการสูญเสีย และตัวควบคุมแบบสวิตช์สามารถมีประสิทธิภาพมากกว่าตัวควบคุมแบบเชิงเส้นมาก ผลลัพธ์ที่ได้คืออุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ขนาดเล็กกว่า และเบากว่า ความปลอดภัยได้รับการรับรองเช่นเดียวกับในวงจรเชิงเส้นแบบเก่า เนื่องจากหม้อแปลงยังคงให้การแยกทางไฟฟ้า[ 3 ]

วงจรเชิงเส้นต้องได้รับการออกแบบมาสำหรับช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่เฉพาะเจาะจงและแคบ (เช่น 220–240 โวลต์ AC) และต้องใช้หม้อแปลงที่เหมาะสมกับความถี่ (โดยปกติคือ 50 หรือ 60 เฮิรตซ์) แต่แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมดสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงแรงดันไฟฟ้าและความถี่ที่กว้างมาก หน่วย 100–240 โวลต์ AC เพียงหน่วยเดียวก็สามารถรองรับแหล่งจ่ายไฟหลักเกือบทุกแหล่งทั่วโลกได้

อะแดปเตอร์ AC แบบสวิตช์โหมดราคาถูกจำนวนมากไม่ได้ติดตั้งระบบกรองและ/หรือป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เพียงพอ ธรรมชาติของการออกแบบสวิตช์ความเร็วสูงและพลังงานสูงเหล่านี้คือ เมื่อไม่ได้ใช้มาตรการป้องกันเหล่านี้ อาจเกิดคลื่นฮาร์มอนิกพลังงานสูงขึ้นและแผ่กระจายออกไปในย่านความถี่วิทยุได้ โดยทั่วไปปริมาณพลังงาน RF จะลดลงตามความถี่ ดังนั้น ตัวอย่างเช่น การรบกวนในย่านความถี่วิทยุคลื่นกลาง (AM ของสหรัฐฯ) ในช่วง 1 เมกะเฮิร์ตซ์อาจรุนแรง ในขณะที่การรบกวนในย่านความถี่วิทยุ FM ประมาณ 100 เมกะเฮิร์ตซ์อาจน้อยกว่ามาก ระยะทางเป็นปัจจัยหนึ่ง ยิ่งการรบกวนอยู่ใกล้เครื่องรับวิทยุมากเท่าไหร่ ความรุนแรงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น แม้แต่การรับสัญญาณ WiFi ในช่วงกิกะเฮิร์ตซ์ก็อาจลดลงได้หากเสาอากาศรับสัญญาณอยู่ใกล้กับอะแดปเตอร์ AC ที่แผ่รังสีมากเกินไป การตรวจสอบว่าการรบกวนมาจากอะแดปเตอร์ AC ตัวใดตัวหนึ่งหรือไม่ สามารถทำได้ง่ายๆ โดยการถอดปลั๊กอะแดปเตอร์ที่สงสัยออกในขณะที่สังเกตปริมาณการรบกวนที่ได้รับในย่านความถี่วิทยุที่มีปัญหา ในบ้านหรือธุรกิจสมัยใหม่ อาจมีอะแดปเตอร์ AC หลายตัวที่ใช้งานอยู่ ในกรณีเช่นนี้ ให้ถอดปลั๊กอุปกรณ์ทั้งหมดออก แล้วเสียบปลั๊กกลับเข้าไปทีละตัวจนกว่าจะพบตัวการหรือผู้กระทำผิด

ตามธรรมเนียมแล้ว อะแดปเตอร์ติดผนังจะจ่ายแรงดันไฟฟ้าคงที่ สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจาก USB แรงดันไฟฟ้าจะอยู่ที่ 5 โวลต์ ต่อมาโปรโตคอลการชาร์จแบตเตอรี่เช่นQuick Chargeของ Qualcomm และUSB Power Deliveryเริ่มอนุญาตให้อุปกรณ์ที่ชาร์จร้องขอแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันให้เหมาะสมกับความต้องการ โดยปกติแล้วจะใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าเพื่อเพิ่มพลังงานโดยไม่ทำให้สายทองแดงของสาย USB ร้อนขึ้น ในอดีต "SuperCharge" ของ Huawei และ "Dash Charge" ของ OnePlus ทำในสิ่งที่ตรงกันข้าม โดยร้องขอแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงเล็กน้อยเพื่อให้ตรงกับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ภายในสมาร์ทโฟนโดยตรง ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าภายในโทรศัพท์ ทำให้เกิดความร้อนน้อยลง ซึ่งต้องใช้สาย USB พิเศษที่มีสายทองแดงหนาขึ้น[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

ในช่วงต้นทศวรรษ 2020 การใช้แกลเลียมไนไตรด์แทนซิลิคอนในอะแดปเตอร์ติดผนังแบบสวิตชิ่งช่วยเพิ่มกำลังไฟขาออกในขนาดเท่าเดิม ทำให้อะแดปเตอร์ติดผนังขนาดกะทัดรัดสามารถจ่ายไฟให้กับแล็ปท็อปบางรุ่นได้ ไม่ใช่แค่สมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตเท่านั้น การสร้างเครื่องชาร์จแกลเลียมไนไตรด์ล่าช้าออกไปเนื่องจากต้นทุนที่สูงเกินไป และเทคโนโลยีการชาร์จเร็วก็มีความต้องการน้อยกว่าที่เป็นอยู่หลังปี 2020 [ 8 ]

ข้อดี

อะแดปเตอร์ AC ที่รองรับระบบปลั๊ก AC สี่แบบที่แตกต่างกัน

อะแดปเตอร์แปลงไฟภายนอก (External AC adapters) นิยมใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กหรือแบบพกพา ข้อดีได้แก่:

  • ความปลอดภัย – อะแดปเตอร์แปลงไฟภายนอกช่วยให้นักออกแบบผลิตภัณฑ์ไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับปัญหาด้านความปลอดภัยบางประการ อุปกรณ์ประเภทนี้ส่วนใหญ่ใช้แรงดันไฟฟ้าต่ำพอที่จะไม่เป็นอันตรายต่อความปลอดภัยภายในตัวเครื่อง แม้ว่าแหล่งจ่ายไฟจะต้องใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่เป็นอันตรายก็ตาม หากใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอก (โดยปกติผ่านขั้วต่อไฟ ซึ่งมักเป็นแบบโคแอกเซียล ) อุปกรณ์ไม่จำเป็นต้องได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตรายภายในตัวเครื่อง เรื่องนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ที่มีตัวเครื่องน้ำหนักเบาซึ่งอาจแตกหักและทำให้ชิ้นส่วนไฟฟ้าภายในสัมผัสกับภายนอกได้
  • การลดความร้อน – ความร้อนลดความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ และอาจทำให้วงจรที่ไวต่อความร้อนทำงานผิดพลาดหรือทำงานผิดปกติได้ แหล่งจ่ายไฟแยกต่างหากจะช่วยขจัดแหล่งความร้อนออกจากอุปกรณ์
  • การลดสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า – เนื่องจากสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าที่แผ่กระจายจะลดลงตามกำลังสองของระยะทาง จึงเป็นประโยชน์ต่อผู้ผลิตที่จะแปลงไฟกระแสสลับหรือไฟจากรถยนต์ที่มีสัญญาณรบกวนสูงให้เป็นไฟกระแสตรงที่ "สะอาด" และกรองแล้วในอะแดปเตอร์ภายนอก ซึ่งอยู่ห่างจากวงจรที่ไวต่อสัญญาณรบกวนในระยะที่ปลอดภัย
  • การลดน้ำหนักและขนาด – การถอดชิ้นส่วนที่ใช้พลังงานและปลั๊กต่อไฟหลักออกจากอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ จะช่วยลดน้ำหนักและขนาดที่ต้องพกพาไปด้วย
  • ความสะดวกในการเปลี่ยน – แหล่งจ่ายไฟมีโอกาสเสียหายได้ง่ายกว่าวงจรอื่นๆ เนื่องจากสัมผัสกับกระแสไฟกระชากและการเกิดความร้อน ภายใน แหล่งจ่ายไฟภายนอกสามารถเปลี่ยนได้เองอย่างรวดเร็วโดยผู้ใช้ โดยไม่ต้องส่งอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานไปซ่อม
  • ความยืดหยุ่นในการกำหนดค่า – ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พลังงานจากภายนอกสามารถใช้กับแหล่งจ่ายไฟต่างๆ ได้ตามต้องการ (เช่น 120 VAC, 240 VAC, 12 VDC หรือชุดแบตเตอรี่ภายนอก) เพื่อความสะดวกในการใช้งานภาคสนามหรือขณะเดินทาง
  • การจัดการสินค้าคงคลัง การจัดจำหน่าย และการรับรองผลิตภัณฑ์ที่ง่ายขึ้น – ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่จำหน่ายและใช้งานในระดับสากลต้องใช้แหล่งพลังงานที่หลากหลาย และต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ในหลายประเทศ ซึ่งโดยปกติแล้วต้องได้รับการรับรองที่มีค่าใช้จ่ายสูงจากหน่วยงานด้านความปลอดภัย ระดับชาติหรือระดับภูมิภาค เช่นUnderwriters Laboratories (UL)หรือTÜVอุปกรณ์รุ่นเดียวอาจถูกใช้ในหลายตลาด โดยมีข้อกำหนดด้านพลังงานที่แตกต่างกันซึ่งตอบสนองโดยแหล่งจ่ายไฟภายนอกที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องผลิต จัดเก็บ และทดสอบอุปกรณ์เพียงรุ่นเดียวเท่านั้น หากมีการปรับเปลี่ยนการออกแบบของอุปกรณ์เมื่อเวลาผ่านไป (ซึ่งเกิดขึ้นบ่อยครั้ง) การออกแบบแหล่งจ่ายไฟเองก็ไม่จำเป็นต้องทดสอบใหม่ (และในทางกลับกัน)
  • อะแดปเตอร์ชนิดพิเศษสำหรับคอมพิวเตอร์และแล็ปท็อป จะสร้างแรงดันไฟฟ้าคงที่ อะแดปเตอร์ประเภทนี้โดยทั่วไปเรียกว่า "ตัวกำจัดแรงดันไฟฟ้า" (eliminator)

ปัญหา

จากการสำรวจผู้บริโภคพบว่าผู้บริโภคส่วนใหญ่ไม่พอใจกับต้นทุน ความไม่สะดวก และการสิ้นเปลืองของอะแดปเตอร์แปลงไฟจำนวนมากที่ใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์[ 9 ]

ประสิทธิภาพ

ปัญหาเรื่องประสิทธิภาพต่ำของแหล่งจ่ายไฟบางชนิดเป็นที่รู้จักกันดี โดยประธานาธิบดีจอร์จ ดับเบิลยู. บุช แห่งสหรัฐอเมริกา ได้กล่าวถึงอุปกรณ์ดังกล่าวในปี 2544 ว่าเป็น "แวมไพร์พลังงาน" [ 10 ]สหภาพยุโรปและรัฐต่างๆ ในสหรัฐอเมริกากำลังออกกฎหมายเพื่อลดระดับพลังงานที่สูญเปล่าของอุปกรณ์เหล่านี้ โครงการริเริ่มดังกล่าวรวมถึงพลังงานสำรองและ โครงการ ริเริ่ม หนึ่งวัตต์

แต่บางคนแย้งว่าอุปกรณ์ที่ไม่มีประสิทธิภาพเหล่านี้เป็นอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำ เช่น อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับชาร์จแบตเตอรี่ ขนาดเล็ก ดังนั้นถึงแม้จะมีประสิทธิภาพต่ำ แต่ปริมาณพลังงานที่สูญเสียไปนั้นน้อยกว่า 1% ของการใช้พลังงานไฟฟ้าในครัวเรือน

เมื่อพิจารณาถึงประสิทธิภาพโดยรวมของแหล่งจ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก รายงานปี 2002 พบว่าแหล่งจ่ายไฟแบบหม้อแปลงเชิงเส้นความถี่ไฟเมนแบบเก่ามีประสิทธิภาพเพียง 20 ถึง 75% และมีการสูญเสียพลังงานจำนวนมากแม้ว่าจะเปิดใช้งานอยู่แต่ไม่ได้จ่ายไฟแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมด (SMPS) มีประสิทธิภาพมากกว่ามาก การออกแบบที่ดีสามารถมีประสิทธิภาพได้ถึง 80–90% และยังมีขนาดเล็กกว่าและเบากว่ามาก ในปี 2002 อะแดปเตอร์แปลงไฟแบบเสียบปลั๊กภายนอกที่ใช้กันทั่วไปสำหรับ อุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคที่ ใช้พลังงานต่ำส่วนใหญ่ เป็นแบบเชิงเส้น เช่นเดียวกับแหล่งจ่ายไฟที่ติดตั้งอยู่ในอุปกรณ์บางชนิด

โดยปกติแล้วแหล่งจ่ายไฟภายนอกมักจะเสียบปลั๊กทิ้งไว้แม้ว่าจะไม่ได้ใช้งาน และใช้พลังงานตั้งแต่ไม่กี่วัตต์ถึง 35 วัตต์ในสถานะดังกล่าว รายงานสรุปว่าสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ประมาณ 32 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh) ต่อปี หรือประมาณ 1% ของการใช้พลังงานไฟฟ้าทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา โดยการเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟแบบเชิงเส้นทั้งหมด (ประสิทธิภาพเฉลี่ย 40–50%) ด้วยการออกแบบสวิตช์ขั้นสูง (ประสิทธิภาพ 80–90%) โดยการเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์รุ่นเก่า (ประสิทธิภาพต่ำกว่า 70%) ด้วยการออกแบบขั้นสูง (ประสิทธิภาพอย่างน้อย 80%) และโดยการลดการใช้พลังงานในโหมดสแตนด์บายของแหล่งจ่ายไฟให้ไม่เกิน 1 วัตต์[ 11 ]

นับตั้งแต่มีการเผยแพร่รายงาน SMPS ได้เข้ามาแทนที่แหล่งจ่ายไฟแบบเชิงเส้นในระดับมาก แม้กระทั่งในอะแดปเตอร์ติดผนัง รายงานปี 2545 ประมาณการว่า 6% ของพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในสหรัฐอเมริกา "ไหลผ่าน" แหล่งจ่ายไฟ (ไม่นับเฉพาะอะแดปเตอร์ติดผนัง) เว็บไซต์ที่เผยแพร่รายงานกล่าวในปี 2553 ว่าแม้จะมีการแพร่หลายของ SMPS แต่ "แหล่งจ่ายไฟในปัจจุบันใช้ไฟฟ้าอย่างน้อย 2% ของการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา การออกแบบแหล่งจ่ายไฟที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสามารถลดการใช้งานนั้นลงได้ครึ่งหนึ่ง" [ 12 ]

เนื่องจากพลังงานไฟฟ้าที่สูญเปล่าจะถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อนแหล่งจ่ายไฟที่ไม่มีประสิทธิภาพจึงร้อนเมื่อสัมผัส เช่นเดียวกับแหล่งจ่ายไฟที่สูญเสียพลังงานโดยไม่มีโหลดไฟฟ้า ความร้อนที่สูญเปล่านี้เป็นปัญหาในสภาพอากาศอบอุ่น เนื่องจากอาจต้องใช้เครื่องปรับอากาศเพิ่มเติมเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป และอาจใช้เพื่อระบายความร้อนที่ไม่ต้องการออกจากแหล่งจ่ายไฟขนาดใหญ่ด้วย

อะแดปเตอร์แปลงไฟแบบสากล

ขั้วต่อหกทางบนแหล่งจ่ายไฟ DC แบบ "อเนกประสงค์" ประกอบด้วยขั้วต่อรูปตัว X สี่ทาง และขั้วต่อแยกอีกสองตัว (ตัวหนึ่งคือ ขั้วต่อ แบตเตอรี่เก้าโวลต์ ) ขั้วต่อรูปตัว X นี้มี ปลั๊กแบบโทรศัพท์ขนาด 3.5 และ 2.5 มม. และขั้วต่อสายไฟแบบโคแอกเซียลสองขนาด
อะแดปเตอร์แปลงไฟสำหรับแล็ปท็อปแบบอเนกประสงค์ ปรับแรงดันไฟได้ระหว่าง 12 ถึง 24 โวลต์

อะแดปเตอร์แปลงไฟภายนอกอาจชำรุดหรือหลุดออกจากอุปกรณ์ที่ต้องการใช้งานได้ ดังนั้นจึงมีตลาดสำหรับอะแดปเตอร์ทดแทน อะแดปเตอร์ทดแทนต้องมีแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและขาออกที่ตรงกัน มีกระแสไฟฟ้าที่เท่ากันหรือมากกว่า และมีขั้วต่อที่ตรงกัน ผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าหลายชนิดมีฉลากข้อมูลเกี่ยวกับแหล่งจ่ายไฟที่ไม่ชัดเจน ดังนั้นจึงควรจดบันทึกข้อมูลจำเพาะของแหล่งจ่ายไฟเดิมไว้ล่วงหน้า เพื่อความสะดวกในการเปลี่ยนหากสูญหายในภายหลัง การติดฉลากอะแดปเตอร์แปลงไฟอย่างระมัดระวังยังช่วยลดโอกาสการสับสนซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ได้

แหล่งจ่ายไฟทดแทนแบบ "สากล" บางประเภทอนุญาตให้สลับแรงดันเอาต์พุตและขั้วเพื่อให้ตรงกับอุปกรณ์หลากหลายประเภท[ 13 ] ด้วยการมาถึงของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมด อะแดปเตอร์ที่สามารถใช้งานได้กับแรงดันไฟฟ้าใดๆ ตั้งแต่ 110 VAC ถึง 240 VAC จึงมีวางจำหน่ายอย่างแพร่หลาย ก่อนหน้านี้มีการใช้อะแดปเตอร์เวอร์ชัน 100–120 VAC หรือ 200–240 VAC เท่านั้น นอกจากนี้ยัง มีอะแดปเตอร์ที่สามารถใช้กับพลังงานของยานยนต์และเครื่องบิน(ดูEmPower ) อีกด้วย [ 14 ]

ขั้วต่อแบบ Xสี่ทาง หรือ ขั้วต่อแบบดาวหกทางหรือที่รู้จักกันในชื่อขั้วต่อแบบแมงมุมที่มีขนาดและชนิดของปลั๊กหลายแบบ เป็นเรื่องปกติในแหล่งจ่ายไฟทั่วไป แหล่งจ่ายไฟทดแทนอื่นๆ มีระบบสำหรับเปลี่ยนขั้วต่อไฟ โดยมีตัวเลือกที่แตกต่างกันสี่ถึงเก้าแบบเมื่อซื้อเป็นชุด これにより ทำให้สามารถประกอบอะแดปเตอร์ AC ได้หลายรูปแบบโดยไม่ต้องบัดกรี Philmore และแบรนด์คู่แข่งอื่นๆ ก็มีอะแดปเตอร์ AC ที่คล้ายกันซึ่งมีขั้วต่อแบบเปลี่ยนได้

ฉลากบนแหล่งจ่ายไฟอาจไม่ใช่ตัวบ่งชี้ที่เชื่อถือได้สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายจริงภายใต้สภาวะต่างๆ แหล่งจ่ายไฟราคาถูกจำนวนมากเป็นแบบ " ไม่ควบคุม " กล่าวคือ แรงดันไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนแปลงได้มากตามโหลด หากใช้งานกับโหลดเบา แรงดันไฟฟ้าอาจสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ระบุไว้บน "แผ่นป้าย" มาก ซึ่งอาจทำให้โหลดเสียหายได้ หากใช้งานกับโหลดหนัก แรงดันไฟฟ้าขาออกอาจลดลงอย่างมาก ในบางกรณีอาจต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ระบุไว้บนฉลากมาก แม้ว่าจะอยู่ในช่วงกระแสไฟฟ้าที่กำหนดไว้ก็ตาม ทำให้เครื่องมือที่จ่ายไฟทำงานผิดปกติหรือเสียหายได้ แหล่งจ่ายไฟที่มีตัวควบคุมแบบเชิงเส้น (ตรงข้ามกับแบบสวิตช์) นั้นหนัก เทอะทะ และมีราคาแพง

แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมด (SMPS) สมัยใหม่มีขนาดเล็กกว่า น้ำหนักเบากว่า และมีประสิทธิภาพมากกว่า ให้แรงดันไฟฟ้าที่คงที่กว่าแหล่งจ่ายไฟแบบไม่ควบคุม เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและกระแสโหลดเปลี่ยนแปลงไป เมื่อเปิดตัวครั้งแรก ราคาของมันสูงมาก แต่ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ราคาของชิ้นส่วนสวิตช์โหมดลดลงจนทำให้แม้แต่แหล่งจ่ายไฟราคาถูกก็สามารถใช้เทคโนโลยีนี้ได้ ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายของหม้อแปลงไฟฟ้าความถี่กระแสหลักที่มีขนาดใหญ่และหนักกว่า

อะแดปเตอร์ตรวจจับอัตโนมัติ

อะแดปเตอร์อเนกประสงค์บางรุ่นจะตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าขาออกและกระแสไฟฟ้าสูงสุดโดยอัตโนมัติ ตามหัวเสียบที่สามารถเปลี่ยนได้ หัวเสียบมีให้เลือกใช้เพื่อให้เหมาะสมกับคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กและอุปกรณ์พกพาหลายรุ่น หัวเสียบที่แตกต่างกันอาจใช้ขั้วต่อแบบเดียวกัน แต่จ่ายไฟต่างกันโดยอัตโนมัติ ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใช้หัวเสียบที่ถูกต้องสำหรับอุปกรณ์ที่กำลังใช้งาน แต่ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องตั้งค่าสวิตช์ให้ถูกต้อง การเกิดขึ้นของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมดทำให้สามารถใช้อะแดปเตอร์จากแหล่งจ่ายไฟ AC ใดๆ ก็ได้ตั้งแต่ 100 ถึง 240 โวลต์ โดยใช้ปลั๊กที่เหมาะสม นอกจากนี้ยังรองรับการใช้งานจากแหล่งจ่ายไฟ DC 12 โวลต์มาตรฐานในรถยนต์และเครื่องบินได้อีกด้วย ด้วยอะแดปเตอร์ อุปกรณ์เสริม และหัวเสียบที่เหมาะสม อุปกรณ์ต่างๆ สามารถใช้งานได้จากแหล่งจ่ายไฟเกือบทุกแหล่ง

ตัวตัดไฟแบตเตอรี่

โฆษณาในนิตยสารเดือนพฤศจิกายน ปี 1925 เกี่ยวกับเครื่องกำจัดแบตเตอรี่

ตัวแปลงไฟเป็นอะแดปเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อให้สามารถใช้อุปกรณ์ที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานด้วยแบตเตอรี่ เช่น วิทยุ จากเต้ารับไฟฟ้ากระแสสลับได้[ 15 ]

วิทยุทุกเครื่อง ยกเว้นเครื่องรับแบบคริสตัลใช้แบตเตอรี่หลอดสุญญากาศ ที่ไม่สะดวกและยุ่งยาก จนกระทั่งช่วงกลางถึงปลายทศวรรษ 1920 ตัวแปลงไฟที่เสียบเข้ากับเต้ารับไฟกลายเป็นที่นิยมอย่างมาก[ 16 ]หน่วยเชิงพาณิชย์รุ่นแรกๆ ผลิตโดย บริษัท Edward S. Rogers, Sr.ในปี 1925 เพื่อเสริมกลุ่มผลิตภัณฑ์วิทยุที่ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ [ 17 ] ผู้ผลิตตัวแปลงไฟอีกรายในช่วงแรกคือ Galvin Manufacturing Corporation (ต่อมาเป็นที่รู้จักในชื่อMotorola ) ซึ่งเปิดทำการเมื่อวันที่ 25 กันยายน 1928 โดยPaul Galvinและ Joseph E. Galvin น้องชายของเขา[ 18 ]ตัวแปลงไฟกลายเป็นสิ่งล้าสมัยสำหรับวิทยุหลังจากที่RCAเปิดตัวหลอด ACในปี 1927 ทำให้เครื่องรับสามารถเสียบเข้ากับไฟบ้านได้อุตสาหกรรมได้นำหลอด AC มาใช้อย่างรวดเร็ว และบริษัทที่เปิดตัวผลิตเฉพาะผลิตภัณฑ์นั้น เช่นPhilcoต้องเปลี่ยนไปผลิตวิทยุอย่างรวดเร็วเพื่อให้ยังคงมีความเกี่ยวข้องและอยู่รอดได้[ 16 ]

ที่ชาร์จแล็ปท็อป

ในคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป รุ่นแรกๆ หน่วยจ่ายไฟจะอยู่ภายในเหมือนกับในคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะเพื่อความสะดวกในการพกพาโดยประหยัดพื้นที่และลดน้ำหนัก หน่วยจ่ายไฟจึงถูกแยกออกมาภายนอก[ 19 ]

เมื่อใช้งานแล็ปท็อปขณะชาร์จไฟวงจรควบคุมการชาร์จจะใช้ กระแส ไฟฟ้า ที่เหลืออยู่ของหน่วยจ่ายไฟ ทำให้สามารถจ่ายไฟให้กับส่วนประกอบต่างๆ ของอุปกรณ์ได้ในระหว่างการใช้งาน โดยยังคงรักษาความเร็วในการชาร์จให้คงที่โดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพ

การใช้งาน USB

ขนาดทั่วไปของอะแดปเตอร์ USB AC

ขั้ว ต่อ USB (และแรงดันไฟฟ้า) ได้กลายเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยในอะแดปเตอร์ AC พลังงานต่ำสำหรับอุปกรณ์พกพาหลายชนิด นอกเหนือจาก การแลกเปลี่ยน ข้อมูลดิจิทัล แบบอนุกรมแล้ว มาตรฐาน USB ยังให้พลังงาน 5 VDCสูงถึง500 mA ( 900 mAผ่าน USB 3.0) อุปกรณ์เสริมจำนวนมาก (" ของตกแต่ง USB ") ได้รับการออกแบบให้เชื่อมต่อกับ USB เพื่อรับพลังงาน DC เท่านั้น ไม่ใช่เพื่อการแลกเปลี่ยนข้อมูลฟอรัมผู้พัฒนา USBได้ออกข้อกำหนดการชาร์จแบตเตอรี่ USB ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2550 ซึ่งกำหนด "...ข้อจำกัด ตลอดจนกลไกการตรวจจับ การควบคุม และการรายงาน เพื่ออนุญาตให้อุปกรณ์ดึงกระแสไฟเกินกว่าข้อกำหนด USB 2.0 สำหรับการชาร์จ..." [ 20 ] พัดลมไฟฟ้า โคมไฟ นาฬิกาปลุก เครื่องอุ่นกาแฟ เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ และแม้แต่ของเล่นก็ได้รับการออกแบบให้ดึงพลังงานจากขั้วต่อ USB อะแดปเตอร์แบบเสียบปลั๊กที่มีช่องเสียบ USB หาซื้อได้ทั่วไป เพื่อแปลง ไฟ 120 VACหรือ240 VACหรือไฟรถยนต์12 VDC เป็นไฟ USB 5 VDC (ดูรูปด้านขวา)

แนวโน้มของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นได้ผลักดันให้เกิดการเปลี่ยนไปใช้ ขั้วต่อ micro-USBและmini-USBซึ่งมีฟังก์ชันการทำงานทางไฟฟ้าที่เข้ากันได้กับขั้วต่อ USB ดั้งเดิม แต่มีขนาดเล็กกว่า

ในปี 2012 มีการเสนอ ข้อกำหนด USB Power Delivery Specificationเพื่อกำหนดมาตรฐานการจ่ายไฟสูงสุด 100 วัตต์ (เพิ่มเป็น 240 วัตต์ในปี 2021) ซึ่งเหมาะสมสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ เช่นคอมพิวเตอร์แล็ปท็อปที่มักต้องพึ่งพาอะแดปเตอร์เฉพาะของแต่ละผู้ผลิต

มาตรฐาน

ITU ได้เผยแพร่คำแนะนำ ITU -T L.1000 เรื่อง "โซลูชันอะแดปเตอร์แปลงไฟและเครื่องชาร์จแบบสากลสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่และ อุปกรณ์ ICT แบบพกพา อื่นๆ " ซึ่งระบุเครื่องชาร์จที่มีลักษณะคล้ายคลึงกับข้อเสนอ GSMA/OMTP และแหล่งจ่ายไฟภายนอกทั่วไป ของยุโรปในหลายๆ ด้าน คำแนะนำของ ITU ได้รับการขยายและปรับปรุงในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2554 [ 21 ]ความหวังคือการลดจำนวนอะแดปเตอร์แปลงไฟที่ไม่สามารถใช้แทนกันได้ลงอย่างมาก

สหภาพยุโรปได้กำหนดมาตรฐานแหล่งจ่ายไฟภายนอกทั่วไปสำหรับ "โทรศัพท์มือถือแบบพกพาที่สามารถใช้งานข้อมูลได้" ( สมาร์ทโฟน ) ที่วางจำหน่ายตั้งแต่ปี 2010 โดยมีจุดประสงค์เพื่อทดแทนแหล่งจ่ายไฟเฉพาะรุ่นที่ไม่เข้ากันจำนวนมาก และลดของเสียโดยการลดจำนวนแหล่งจ่ายไฟที่ผลิตทั้งหมด แหล่งจ่ายไฟที่ได้มาตรฐานจะจ่ายไฟ 5 โวลต์กระแสตรงผ่านขั้วต่อไมโคร USB โดยแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่เหมาะสมจะอยู่ในช่วง 90 ถึง 264 โวลต์กระแสสลับ

ในปี พ.ศ. 2549 แลร์รี เพจผู้ก่อตั้งGoogleได้เสนอ มาตรฐาน 12 Vและสูงสุด15 Aสำหรับอุปกรณ์เกือบทั้งหมดที่ต้องการตัวแปลงภายนอก โดยอาคารใหม่จะติดตั้ง ระบบสายไฟ 12 VDCทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้วงจรอะแดปเตอร์ AC เป็น DC ภายนอกอีกต่อไป[ 22 ] [ 23 ]

IEC ได้กำหนดมาตรฐานสำหรับแหล่งจ่ายไฟแบบถอดเปลี่ยนได้สำหรับแล็ปท็อป คือIEC 62700 (ชื่อเต็ม "ข้อกำหนดทางเทคนิค IEC 62700: แหล่งจ่ายไฟ DC สำหรับคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก") ซึ่งเผยแพร่เมื่อวันที่ 6 กุมภาพันธ์ 2557

ดูเพิ่มเติม

  • วิธีเลือกปลั๊กไฟสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก และวิธีกำจัดปลั๊กไฟเก่าอย่างถูกต้อง
  • แหล่งจ่ายไฟภายนอก ( ข้อมูล ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 4 ธันวาคม 2020 ในWayback Machine)ข้อมูลเกี่ยวกับมาตรฐาน Energy Star สำหรับข้อกำหนดและการทดสอบแหล่งจ่ายไฟภายนอก
  • ทดสอบอะแดปเตอร์แปลงไฟ ACโดย โจนาธาน กอร์ดอน (อีบุ๊กฟรีจาก iTunes)
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=AC_adapter&oldid=1359789856 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อะแดปเตอร์ AC

อะ แดปเตอร์ AC หรือ อะแดปเตอร์ AC/DC (เรียกอีกอย่างว่า ที่ชาร์จติดผนัง อะ แดปเตอร์ แปลงไฟ หรือเรียกอย่างไม่เป็นทางการว่า wall wart หรือในบางรูปแบบเรียกว่า power brick ) [ 1 ]...

โหมดการทำงาน

เดิมที อะแดปเตอร์ AC/DC ส่วนใหญ่เป็น แหล่งจ่ายไฟแบบเชิงเส้น ซึ่งประกอบด้วย หม้อแปลง เพื่อแปลง แรงดัน ไฟฟ้ากระแสสลับ ให้เป็นแรงดันที่ต่ำกว่า วงจร เรียงกระแส เพื่อแปลงเป็น กระแสตรงแบบพัลส์ และตัวกรองเพื่อทำให้รูปคลื่นพัลส์เรียบขึ้นเป็นกระแสตรง โดยมี...

ข้อดี

อะแดปเตอร์แปลงไฟภายนอก (External AC adapters) นิยมใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กหรือแบบพกพา ข้อดีได้แก่:

ปัญหา

จากการสำรวจผู้บริโภคพบว่าผู้บริโภคส่วนใหญ่ไม่พอใจกับต้นทุน ความไม่สะดวก และการสิ้นเปลืองของอะแดปเตอร์แปลงไฟจำนวนมากที่ใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ [ 9 ]