壁アダプターとテーブルトップの電源を選択する方法は？

電子デバイスに適切な電源を選択することは、いくつかの理由で重要です。この記事では、さまざまな種類の壁アダプターとテーブルトップの電源を紹介し、それらがどのように機能するか、それらが異なるもの、そしてそれらがどのように電子デバイスを長時間稼働させるために使用されるかを説明します。電圧要件、コネクタタイプ、AC-DCとDC-DCコンバーターの違いなどの重要な詳細を分類し、適切な電源を選択するための明確なガイドを提供します。この記事は、電力のニーズに合ったスマートな選択を行い、デバイスを保護し、パフォーマンスを向上させることを目的としています。

カタログ

図1：壁アダプター電源

壁アダプター電源

ACアダプターまたは電源アダプターとも呼ばれる壁アダプター電源は、家庭用電流を電子機器の電源に適した低電圧に変換するために使用される外部デバイスです。このアダプターは、小さなボックスのような形をしており、標準の壁の出口に直接差し込みます。次に、接続されたケーブルを介してデバイスに電力を供給します。接続されたケーブルは、電源のデバイスに適合するように設計された特定のプラグまたはコネクタで終了します。

図2：壁アダプター

壁アダプターの主な目的は、電力グリッドから110〜240ボルトから高電圧交互の電流（AC）を取得し、電子機器が安全に使用できるより低い電圧直方向（DC）に変換することです。。アダプター内では、いくつかのコンポーネントが協力してこの変換を実現します。トランスは電圧をより安全なレベルに減らし、整流器は必要に応じてACをDCに変換し、レギュレータは、デバイスの電力需要の変化がある場合でも、出力電圧が安定したままであることを保証します。

壁アダプターを選択する際に考慮すべき要因

電圧と電流要件

壁アダプターは、壁の出口から交互の電流（AC）を、電子デバイスが使用できる電圧、多くの場合直接電流（DC）に変換するように設計されています。各デバイスでは、適切に機能するために特定の電圧が必要です。アダプターがデバイスが必要とするよりも高い電圧を提供する場合、過剰な電圧は内部コンポーネントに損傷を与え、おそらくデバイスを動作不能または安全ではない場合もあります。一方、アダプターが必要よりも低い電圧を提供する場合、デバイスは十分な電力を受け取らず、誤動作または効果のない充電につながる可能性があります。これらの問題を回避するには、デバイス自体または元のアダプターに示されているデバイスの電圧要件を確認し、使用する新しいアダプターがこれらの仕様と一致するようにすることが重要です。

電圧に加えて、アダプターの現在の評価が重要です。アンペア（アンペア）で測定されたこの定格は、アダプターが供給できる最大電流を示します。デバイスは、効率的に動作する必要がある特定の電流を描画します。アダプターは、少なくともこの量の電流を供給できる必要があります。アダプターの現在の評価が低すぎると、過熱したり、不安定になったり、デバイスに適切に電源を入れることができない場合があります。ただし、デバイスが必要な電流の量のみを描画するため、デバイスが必要とするものよりも高い電流評価を持つアダプターを使用することは安全です。

規制されていないアダプターと非規制アダプター

図3：調整されたアダプター

図4：規制されていないアダプター

側面	規制されたアダプター	規制されていないアダプター
関数	にもかかわらず、安定した電圧出力を維持します 入力電圧の変動または負荷の変化。	制御する内部メカニズムがありません 入力電圧と負荷に基づいて変動する可能性につながる電圧 変更。
内部メカニズム	などの電子コンポーネントが含まれています 出力電圧を安定させる電圧調節因子とろ過回路。	電圧レギュレーターを含めないでください フィルタリングサーキット。よりシンプルなデザイン。
電圧挙動	電圧出力は一貫しています、 接続されたデバイスに信頼できる電力を提供します。	負荷が増加すると電圧が低下する可能性があります 負荷の減少とともに上昇し、出力が変動します。
利点	過熱などの問題を防ぎ、 誤動作、または回路の損傷。電子の寿命を延長します デバイス。	よりシンプルで、通常は安価です。ない 安定した電圧を必要とするデバイスに適しています。
各タイプが望ましい状況	敏感なデバイスに必要なものが必要です スマートフォン、コンピューター、医療などの正確で安定した電圧 装置。	敏感ではないデバイスに適しています 小さな変動がある基本的な家電やLEDライト 許容できる。
	電圧からデバイスを保護します 不安定性、失敗のリスクを軽減し、寿命を延ばします。	コストに配慮した消費者に最適です デバイスが電圧の変動に耐性または内部を持つことができるアプリケーション 規制メカニズム。

線形とスイッチングアダプター

図5：線形アダプター

図6：スイッチングアダプター

側面	線形アダプター	スイッチングアダプター
関数	トランスを使用してACをDCに変換します 低電圧、安定したDCの整流とフィルタリングが続きます 出力。	高周波を使用してACをDCに変換します スイッチングテクニック、より小さなコンポーネントで効率的な変換を可能にします。
効率	効率が低く、エネルギー損失が熱として、 大きなヒートシンクが必要です。	非常に効率的で、エネルギーの損失が少ない、 過度の熱のない高出力アプリケーションに適しています 世代。
サイズと重量	大きいため、かさばり、重い 操作に必要な変圧器とヒートシンク。	コンパクトで軽量、ありがとう 小さいコンポーネントを許可する高周波動作。
電気ノイズ	最小限のクリーンなDC出力を生成します 電気ノイズ、オーディオ機器のような敏感な電子機器に最適です。	ために電気ノイズを導入できます 高周波の切り替えは、追加されない限り、他のデバイスに干渉する場合があります フィルタリングが使用されます。
信頼性	コンポーネントが少ないシンプルなデザイン 信頼性が高く、寿命が長くなります。	高度なより複雑なデザイン コンポーネント、および耐久性に影響を与える可能性があるため、の可能性が高まります 熱関連の問題。
料金	高出力の方が高価です より大きな変圧器の必要性によるアプリケーション。	複雑なデザインのために費用がかかる場合があります 製造プロセス。 レベル。
出力安定性	で一貫したDC出力を提供します 優れた規制、入力電圧または負荷の変化の影響を受けません。	aを処理する能力を備えた多目的 幅広い入力と出力電圧ですが、出力の安定性はに依存します デザイン品質。
アプリケーションの汎用性	汎用性が低く、特定に合わせて調整されています 入力と出力の電圧範囲。	非常に用途が広く、一緒に作業できます グローバルパワーに適したさまざまな入力電圧と調整可能な出力 基準。
熱管理	に起因するかなりの熱沈降が必要です 非効率的な動作、潜在的な膨らみにつながります。	慎重な熱管理が必要です 過熱を防ぎますが、線形アダプターよりも少ない熱を発生させます うまく設計されています。

プラグとコネクタの種類

コネクタは主にサイズと形状によって識別され、デバイスが適切に一致するようにします。

最も一般的なコネクタサイズの2つは、2.1mm x 5.5mmと2.5mm x 5.5mmです。これらの測定値は、プラグの内側と外径を指します。2.1mm x 5.5mmコネクタは、ルーター、CCTVカメラ、小さなデジタルガジェットなどの小さな電子デバイスでよく使用されます。2.5mm x 5.5mmコネクタはわずかに大きく、より大きな外部ハードドライブやより大きなオーディオおよびビデオ機器など、より多くの電力を必要とするデバイスにあります。

図7：コネクタサイズ

これらのコネクタは、ぴったりと接続されたままになるように設計されており、偶発的な切断の可能性を減らします。彼らはバレルの形状を備えているため、プラグインしてプラグを抜きやすくなり、時間とともに保持される安全な電気接続を保証します。コネクタの外側部分は、電気的サージからデバイスを保護するために接地されていますが、内側の部分は正の電圧を運びます。

センターポジティブとセンターネガティブプラグ

図8：正と負の極性

中央の正のプラグでは、コネクタの内側部分、ピンまたはバレルが正電圧を持ち、外側のスリーブは負または接地されています。この構成は、円の内側にプラス記号（+）を特徴とするシンボルで示されることがよくあり、円の外側にマイナスサイン（ - ）があります。このタイプのプラグは最も一般的であり、ラップトップ、ルーター、類似のデバイスなどの家庭用電子機器で頻繁に使用されます。中央の正のプラグを使用する場合、中央のポジティブ入力用に設計されたデバイスに接続することが重要です。極性に一致しないと、電気の不一致につながる可能性があり、潜在的にデバイスが損傷する可能性があります。

図9：正のネガティブ

一方、中央の負のプラグには、負の内側のコネクタと正の外側の袖があります。あまり一般的ではありませんが、この構成は特定のオーディオ機器やエフェクトペダルなどのデバイスに適しています。中央の負のプラグのシンボルは、中心ポジティブの逆です。円の内側のマイナス記号（ - ）、プラス記号（+）が外側にあります。中央のネガティブ入力を必要とするデバイスは、中央の正のプラグを搭載してはなりません。これにより、逆極性が発生し、潜在的な損傷や誤動作が発生する可能性があります。

図10：プラグとデバイスを一致させます

壁アダプターの種類

AC-ACウォールアダプター

AC-ACウォールアダプターは、特定の電子デバイスに合わせて調整された、壁の出口から交互の電流（AC）を異なるAC電圧レベルに変換します。これらのアダプターは電圧を適切なレベルに低下させますが、電流のAC性質を維持しながら、時々それを増やすことができます。これらは、消費者オーディオ機器、電話システム、直接電流（DC）を必要としない特定の種類の照明などのデバイスに電力を供給するために使用されます。

これらのアダプターのプラグの種類は、領域によって異なります。一般的なオプションには、2本の北アメリカプラグまたは3回の北米のプラグ、ヨーロッパスタイルの2張りのプラグ、イギリスの3回のプラグが含まれます。出力電圧レベルも異なり、接続されたデバイスが必要とするものに応じて、12V ACまたは24V ACを提供することがよくあります。

図11：AC-ACウォールアダプター

AC-DC規制されていない線形壁アダプター

AC-DC非規制された線形壁アダプターは、ACをより低い規制されていないDC電圧に変換します。これらのアダプターは、トランスで電圧を下って整理剤を使用してDCに変換することにより機能します。ただし、レギュレーションがないため、出力電圧は負荷電流と入力電圧の変化に応じて変動する可能性があるため、そのようなバリエーションに敏感なデバイスには適していません。

それらのシンプルさと最小限のコンポーネントにより、これらのアダプターはより手頃な価格になります。彼らは、地域の要件に基づいて、AC-ACアダプターの標準プラグタイプと同様の標準プラグタイプを使用します。これらのアダプターは、電圧の精度が重要ではない基本的な家電、おもちゃ、および単純な家庭用デバイスでよく見られます。

図12：AC-DC制御されていない線形壁アダプター

AC-DC制御線形壁アダプター

AC-DC調節線形壁アダプターは、入力電圧や負荷条件の変動に関係なく、一貫した出力電圧を維持することにより、利点を提供します。この安定性は、敏感な電子コンポーネントを保護し、寿命を延ばすのに役立つため、安定した電力を必要とするデバイスに適しています。

これらのアダプターは、規制されていないカウンターパートよりも高価ですが、追加のコストは、彼らが提供する信頼性と保護によって正当化されることがよくあります。制御されていないアダプターと同じプラグタイプを使用しますが、医療機器やハイエンドオーディオデバイスなど、状況でより採用されています。

図13：AC-DC調節線形壁アダプター

AC-DC規制スイッチングウォールアダプター

AC-DC規制スイッチングウォールアダプターは、高度な技術を使用して、線形アダプターよりもいくつかの利点を提供します。入力電圧のオンとオフを迅速に切り替えることにより、効率を大幅に改善し、熱出力を減らすデバイスに送達される電力を制御します。このプロセスは、ポータブルデバイスやスペース制約の環境に最適で、より軽量でコンパクトな設計になります。

これらのアダプターはエネルギー効率が高く、コンパクトで、さまざまな入力電圧を処理でき、国際旅行に適しています。これらには、グローバルな使用のためのさまざまなプラグオプションが含まれており、安定した出力電圧を提供し、ラップトップから産業用具まで何でも動力を供給するのに十分な用途が広くなります。

図14：AC-DC規制スイッチングウォールアダプター

テーブルトップ電源

テーブルトップの電源は、安定した調整可能な電源を提供します。標準の壁アダプターとは異なり、より多くの制御を提供します。これらの備品は机の上にあり、通常のパワーアウトレットに接続します。彼らの主な利点は、電圧と電流を調整する能力であるため、ユーザーはデバイスまたは実験の特定のニーズを満たすことができます。この柔軟性は、研究、製品開発、テストに役立ちます。ほとんどのテーブルトップ電源には、現在の電圧と電力レベルを示すデジタルディスプレイがあり、明確なフィードバックが得られます。一部のモデルには、プログラム可能な設定や同期使用のために複数のユニットを接続する機能など、高度な機能もあります。また、過電流保護や短絡予防などの安全機能も含まれており、デバイスとユーザーの両方が保護されていることを確認します。

テーブルトップ電源と壁アダプターの両方がAC電源をDCに変換しますが、さまざまな理由で使用されます。壁アダプターはシンプルで便利で、電話充電器やラップトップアダプターなどの日常的なアイテムによく見られます。テーブルトップの電源ははるかに汎用性があります。リサーチラボでは、科学者がパワーレベルを調整して、さまざまな条件下でコンポーネントがどのように動作するかを確認できます。工業製品テストでは、これらの供給はさまざまな電気環境をシミュレートして、異なる電力基準を持つさまざまな場所で製品がうまく機能するかどうかを確認できます。学校では、これらの電源を使用して基本的な電気原理を探索し、実験中に電力設定を調整し、電子機器で実践的な体験をします。

図15：テーブルトップ電源

テーブルトップ電源のコンポーネント

AC電源コード

AC電源コードは、壁のコンセントからデバイスの電源に電力を運びます。ほとんどのコードは似ていますが、プラグの種類、電圧、周波数の点では、その設計は領域によって異なる場合があります。コードの内部には、3つの主要なワイヤがあります。ライブ（またはホット）ワイヤは、デバイスに電気をもたらします。ニュートラルワイヤは、電流を返すことで回路を完成させます。そして、追加の電流をリダイレクトすることにより、ユーザーと機器を保護するのに役立つ接地ワイヤー。コードは特定の電圧と電流レベルを処理するために絶縁されており、使用中に過熱するのを防ぎます。

DC電源コード

DC電源コードは、供給から電源からデバイスに変換された直流（DC）電源を供給し、ACコードとは異なり、DCコードは軽量で、低電圧を運びます。DCコードのコンポーネントには、正のワイヤ（通常赤）が含まれ、正電圧を供給し、電流を返すことで回路を完成させる負のワイヤ（黒または青）が含まれます。断熱材はワイヤーを囲み、それらをシールドして短絡を防ぎ、ユーザーがライブコンダクターとの接触から保護します。

コネクタ

テーブルトップ電源のコネクタには、デバイスの電力ニーズに基づいて、さまざまな形状とサイズがあり、さまざまな形があります。いくつかの一般的なタイプは次のとおりです。

•バレルコネクタ：これらは円筒形で、ルーターや小型電子機器などの低電力デバイスで広く使用されています。それらはさまざまなサイズで提供されます。

図16：バレルコネクタ

•USBコネクタ：電力とデータ転送の両方に人気、USBコネクタ（USB-AやUSB-Cなど）は、最大100Wの電力を使用するデバイスにあります。

図17：USBコネクタ

•Molexコネクタ：デスクトップコンピューターで頻繁に見られるこれらのコネクタは、ハードドライブやファンなどの内部コンポーネントを接続するために使用されます。

図18：Molex Connector

•DINコネクタ： 円形の設計と複数のピンを備えたDINコネクタは、オーディオ機器とデジタルインターフェイスにあります。

図19：DINコネクタ

テーブルトップ電源の種類

3種類のテーブルトップ電源を探索します。2線式の制御されていない線形、2線式調節スイッチング、3線式調整スイッチング。各タイプには、さまざまなアプリケーションで独自の特定の特性、利点、および使用があります。

2線式制御されていない線形電源

2線式の制御されていない線形電源は、電力を変換するために使用されるシンプルなデバイスです。変圧器、整流器、フィルターの3つの基本パーツがあります。この電源の主な仕事は、電力網から高いAC電圧を取得し、それをより小さなAC電圧に下げることです。この小さな電圧は、電子デバイスで使用されるDC電源に変わります。ただし、より高度な電源とは異なり、出力電圧や電流を制御または安定させません。これは、出力が電力の量と電源が使用されているものに応じて変化する可能性があることを意味します。

この電源の主な機能は、そのシンプルさ、低コスト、信頼性です。いくつかの部品のみを使用しているため、何か問題が発生した場合は簡単に設計および修正できます。シンプルなデザインのため、電圧を調節するより複雑な電源よりも生産する方が安価です。電力を正確に制御する必要がある状況には理想的ではありませんが、その基本構造は、正確な電力レベルが大きな関心事ではない場合に信頼できる傾向があることを意味します。

2ワイヤの規制スイッチング

2ワイヤの規制スイッチング電源は、一貫した出力を確保するために規制を組み込むことにより、パフォーマンスと効率を向上させます。規制されていない電源とは異なり、これらのシステムは電子回路を使用して出力を調整し、入力電圧または負荷が異なる場合でも安定した電圧または電流を維持します。この規制は、効率を改善するだけでなく、より幅広いアプリケーションのために電源供給をより多用途にします。

入力電圧と出力電圧の間に大きな違いがある場合、2線式制御されたスイッチング電源の利点は、エネルギー効率の高いエネルギー効率です。高周波スイッチングテクノロジーにより、設計はより小さく、軽量で、さまざまなシステムに適合しやすくなります。これらの電源は、異なる電圧と電流を提供するように設定できるため、柔軟性があり、さまざまな目的に役立ちます。

3ワイヤの規制スイッチング

3ワイヤの調整されたスイッチング電源は、追加の接地ワイヤを追加するため、2線式バージョンよりも優れたオプションです。これにより、迷走した電気に逃げる方法を与えることで、それがより安全になり、デバイスの上に蓄積し、衝撃リスクを引き起こすのを防ぎます。接地ワイヤは、繊細な電子機器にとって重要な電磁干渉（EMI）とノイズも削減します。この設計は安全性を向上させるだけでなく、電圧を安定させ、3線系をより信頼できるものにします。これらの電源には、さまざまな地域の標準に一致するさまざまな種類のプラグが付属しています。北米では、NEMAプラグを使用していますが、ヨーロッパではCEE 7基準に従います。いくつかの3ワイヤの電源には、交換できるプラグが付属しているため、世界中で使用するのに便利です。

壁アダプターとベンチ電源を選択する手順

ステップ1：デバイスの電圧と現在の要件を特定する

デバイスが必要とする電圧（v）と電流（a）をチェックすることから始めます。この情報は、デバイス自体またはユーザーマニュアルで見つけることができます。これらの数字が電源に一致するようにすることで、潜在的な損傷を回避するのに役立ちます。

ステップ2：ACまたはDC出力が必要かどうかを判断します

次に、デバイスがAC（交互の電流）またはDC（直接電流）で実行されるかどうかを確認します。ほとんどの最新の電子機器はDCパワーに依存していますが、ダブルチェックすることが重要です。間違ったタイプを使用すると、デバイスに害を及ぼす可能性があるため、この詳細に細心の注意を払ってください。

ステップ3：プラグタイプに合わせます

デバイスと地域で動作するプラグタイプを考えてください。さまざまな国には特定のプラグスタイルと電圧があるため、選択したアダプターがデバイスとローカルソケット標準の両方に適合していることを確認してください。

ステップ4：電圧規制を確保します

規制された電源を選択してください。調整されたアダプターは、電圧を安定させ、パワーの変動からデバイスを保護します。規制されていないアダプターは安価ですが、一貫性のない電力供給につながり、電子機器に損傷を与える可能性があります。

ステップ5：正しいワット数を選択します

選択する電源には、デバイスが必要とするものを満たすかそれを超えるワット数の評価が必要です。ワット数は、電圧に電流（W = V x A）を掛けることによって計算されます。わずかに高いワット数はバッファーを提供し、電源への負担を防ぎ、その寿命を延ばします。

ステップ6：組み込みの安全機能については確認してください

過電圧保護、短絡保護、エネルギー効率の評価などの機能を探してください。これらのオプションは、安全性とパフォーマンスの両方を強化します。エネルギー効率は廃棄物を減らし、消費電力を削減するのに役立ちますが、エネルギー効率は予期しない電力サージを防ぎます。

ステップ7：品質とブランドに焦点を当てます

有名で評判の良いブランドに投資する価値があります。高品質のアダプターは、安全性、信頼性、寿命を改善します。彼らはより高い価格で来るかもしれませんが、彼らはデバイスの障害や事故のリスクを減らします。

ステップ8：製品のレビューを読んでください

購入を完了する前に、ユーザーのレビューを読んで、製品のパフォーマンスと耐久性に関する洞察を得てください。レビューは、アダプターがその主張に耐えるかどうかを明らかにし、低品質のオプションを避けるのに役立ちます。

図20：壁アダプターのシンボルと情報

図21：テーブルトップの電源に関する記号と情報

結論

壁アダプターとテーブルトップの電源を理解することは、電子デバイスから最高のパフォーマンスと寿命を踏むために重要です。一致する電圧、電流容量、規制、コネクタの種類などを知る必要があります。AC-AC、AC-DCアダプター、またはより高度なテーブルトップ電源を使用している場合でも、それぞれがさまざまな用途に特別な役割と利点があります。安定した電圧が必要なデバイスは、損傷を避け、長持ちするために適切な調整されたアダプターを使用する必要があります。電源技術も進化しており、デザインがよりエネルギー効率が高くコンパクトになり、信頼できる電力に対する需要の高まりを達成しています。この記事のヒントに従って、ユーザーはデバイスに最適で安全なパワーオプションを選択し、パフォーマンスを改善し、環境を支援できます。

よくある質問[FAQ]

1.必要なサイズのパワーアダプターをどのように知ることができますか？

適切なサイズの電源アダプターを選択するには、デバイスに必要な電圧（V）と電流（AMP、A）を知る必要があります。デバイスのマニュアルまたは元のアダプターを確認してください。電圧が正確に一致することを確認し、アダプターはデバイスが必要とするのと同じくらい少なくとも電流を提供します。

2.壁アダプターは何ワットですか？

壁アダプターの範囲は、基本的なUSB充電器用の5ワットから、ラップトップのような大きなデバイスの100ワット以上までの範囲です。ワット数を計算するには、出力電圧に電流を掛けます（w = v×a）。

3.高電圧電源を使用するとどうなりますか？

デバイスが必要とするよりも高い電圧で電源を使用すると、デバイスの過熱、損傷、および潜在的な障害につながる可能性があります。常に電圧の仕様を正確に一致させます。

4. 1アンペアの代わりに2AMPアダプターを使用できますか？

電圧が同じ場合、1 AMPアダプターの代わりに2アンペアアダプターを安全に使用できます。デバイスは、必要な電流のみを描画します。

5.電源アダプターがオリジナルかどうかをどのように知ることができますか？

電源アダプターがオリジナルかどうかを判断するには、ロゴ、モデル番号、およびビルド品質について、デバイスのメーカーの1つと比較してください。検証機能については、メーカーのWebサイトまたはカスタマーサービスに相談してください。

6.より高いアンプを備えたアダプターを使用できますか？

電圧が一致する場合、必要以上に高いアンペアを持つアダプターを使用することは安全です。デバイスは、必要な電流の量のみを描画します。デバイスとのアダプターの品質と互換性を確認してください。