ACアダプタ(上)

ACアダプタ(エーシーアダプタ)は、小型家電製品等で用いられる、電源装置。英語圏では「Wall wart」と言う俗語がある。 商用電源より交流 (Alternating Current, AC) 電力を入力し、それぞれの機器に合わせた形式の電力を出力する。直流電力を出力するAC-DCアダプタが一般的である。

概要

電力会社から供給される商用電源は、一般的に100V以上の交流である。それに対して、電力を消費する電気製品の側は、3~10V前後の直流を使用するものも多く、変圧器や整流器、安定化回路などからなる電源装置によって、一旦低電圧の直流に変換する必要が生じる。この電源装置を物理的に分離、独立させたものがACアダプタである。

通常、電子機器と呼ばれる部類の電気製品で利用されることが大半で、照明機器や洗濯機のような電化製品と呼ばれる部類の電気製品で使われることはあまり無い。ACアダプタは元々、トランジスタラジオのような電池駆動の可搬(ポータブル)型電子機器で使われる機会が多かったが、今日では熱源の分離、設計の容易さなどの理由から、電池駆動ではない電子機器でもACアダプタが利用される機会は増えている。なお、ACアダプタの多くは、交流電源を直流電源に変換するAC-DCアダプタであるが、変圧だけを目的とした交流出力のAC-ACアダプタも、ACアダプタと呼ばれている。

ACアダプタが利用される典型例として、携帯電話、携帯音楽プレーヤー、携帯型ゲーム機、ノートパソコン等のように、持ち歩いて使用されることが想定されている機器がある。次のような場合は、電源を内蔵可能な大きさの機器であっても、あえて電源を内蔵せず、ACアダプタとして本体から分離することもある。

電源が発する熱やノイズを避けるため
デザイン性向上のため
メンテナンス性向上のため
コストダウンのため

内蔵する充電式の電池(二次電池)によって駆動することを前提とする機器では、ACアダプタの主目的は、電池を充電するための電流を供給することである。携帯電話など、こうした機器のACアダプタのことを充電器(充電機、じゅうでんき)と呼ぶこともある。もっとも、一般的なACアダプタ自体には本来の意味での充電器が備えているべき充電制御回路などは搭載されていない。

電気回路

ACアダプタ(AC-DCアダプタ)は、コンセントより得た交流電力を、内部の変圧器(トランス)によって電圧を降下(降圧)させた後、整流器(ダイオード)によって整流し、シリーズレギュレータまたはスイッチングレギュレータといった安定化回路を経由して安定化させた直流電力を出力する機器である。 小容量のものでは安定化回路が無く、変圧器と整流器、簡単な平滑回路(大容量コンデンサ)だけで構成されたものもある。

また1990年代以降の近年では、コンセントより得た交流電力を直接整流し、その後高周波の交流に変換してから小型のトランスによって降圧して、整流、平滑を行うタイプのスイッチング電源が主流になっている。従来のACアダプタに比べ、部品点数が多くなりコストがかかるが、トランスを小型化できるため装置の小型化軽量化につながり、また電力変換効率も高いのが特徴である。

交流から直流への変換時に生ずる電力損失は熱エネルギーの形で放出されるため、使用中のACアダプタは熱を持つことが多い。 シリーズレギュレータを使用した安定化電源回路を搭載している場合、この部分での熱損失が非常に大きい。 スイッチングレギュレータの場合も発熱はするがシリーズレギュレータに比べれば少ない傾向にある。 同様の回路構成では、容量が大きいほど発生する熱も多くなる傾向にある。 大型のACアダプタでは、冷却用のファンを搭載し強制空冷としているものもある。

使用時以外でもACアダプタには内部回路の構成上、微弱ながら電流が流れている。 待機電力を減らすためには、使用していない機器のACアダプタはコンセントから外しておくことが望ましい。 なお、ACアダプタは交流から直流への変換(順変換)を目的とした機器であり、直流から交流への変換(逆変換)は不可能である。

外観・形状

一般的なACアダプタについて外観から特徴的な部分を抜き出すと、大きく分けて3つの部分からなることがわかる。すなわち、コンセントへ差し込むプラグ部分、変圧回路・整流回路・安定化電源回路などを収めた本体部分、そして、電気機器に直流電力を供給する出力部分である。 このうち、コンセントへ差し込むプラグ部分に関しては、本体に直接ついているものと、本体からケーブルが延びているものがあり、後者はさらにケーブルが固定されているものと、脱着可能な電源コードの形を取るものにわかれる。出力部分に関しては、本体から直接固定されたケーブルとその先端に取り付けたDCプラグからなる場合が多い。

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