電源アダプターの基礎知識

電源アダプタは高効率で省エネな電源として知られています。安定化電源の開発方向を示したものです。現在、モノリシック電源アダプタ集積回路は、高集積、高コストパフォーマンス、最も単純な周辺回路、最高の性能指数という大きな利点により広く使用されています。設計上、中電力および低電力の電源アダプタとして推奨される製品となっています。

パルス幅変調

電源アダプタで一般的に使用される変調制御モード。パルス幅変調はアナログ制御モードで、対応する負荷の変化に応じてトランジスタのベースまたはMOSゲートのバイアスを変調し、トランジスタまたはMOSの導通時間を変化させ、スイッチング安定化電源の出力を変化させます。その特徴は、スイッチング周波数を一定に保ち、つまりスイッチング周期を変えずに、パルス幅を変更することで、系統電圧や負荷が変化したときの電源アダプタの出力電圧の変化を最小限に抑えることです。

クロスロード調整率

クロスロードレギュレーション率とは、マルチチャンネル出力電源アダプタの負荷の変化によって生じる出力電圧の変化率を指します。電力負荷が変化すると、電力出力も変化します。負荷が増加すると出力が低下します。逆に負荷が減少すると出力は増加します。良好な電力負荷変化による出力変化は小さく、一般的な指標は 3% ～ 5% です。マルチチャンネル出力電源アダプタの電圧安定化性能を測定するための重要な指標です。

並列運転

出力電流と出力電力を向上させるために、複数の電源アダプタを並列して使用できます。並列運転時は、各電源アダプタの出力電圧が同一（出力電力が異なっていてもよい）である必要があり、それぞれの出力電流を確保するためのカレントシェア方式（以下、カレントシェア方式）が採用されています。電源アダプタは、指定された比例係数に従って分配されます。

電磁妨害フィルター

電磁妨害フィルターは「EMIフィルター」とも呼ばれ、電磁妨害、特に電源線や制御信号線のノイズを抑制するために使用される電子回路機器です。電力網のノイズを効果的に抑制し、電子機器の耐干渉能力とシステムの信頼性を向上させるフィルタリングデバイスです。電磁干渉フィルターは双方向RFフィルターに属します。一方で、AC 電力網から導入される外部電磁干渉をフィルタリングする必要があります。

一方、同じ電磁環境にある他の電子機器の通常の動作に影響を与えないように、自身の機器の外部ノイズ干渉を回避することもできます。 EMI フィルタは、シリーズ モード干渉とコモン モード干渉の両方を抑制できます。 EMI フィルタは、電源アダプタの AC 入力側に接続する必要があります。

ラジエーター

半導体デバイスの動作温度を低下させるために使用される放熱デバイス。これにより、放熱不良によるチューブの中心温度が最大ジャンクション温度を超えることを回避し、電源アダプタを過熱から保護できます。放熱の経路は、チューブコア→小さな放熱板（またはチューブシェル）→ラジエーター→最終的に周囲の空気へ。放熱器には、平板型、プリント基板（PCB）型、リブ型、インターデジタル型など、さまざまな種類があります。ラジエーターは、電源周波数変圧器や電源スイッチ管などの熱源から可能な限り遠ざける必要があります。

電子負荷装置

この実用新案は、電力出力負荷として特に使用される電子機器に関するものです。電子負荷はコンピュータの制御下で動的に調整できます。電子負荷は、内部電力 (MOSFET) またはトランジスタの伝導束 (デューティ サイクル) を制御し、パワー管の消費電力に依存して電気エネルギーを消費するデバイスです。

力率

力率は回路の負荷の性質に関係します。皮相電力に対する有効電力の比率を表します。

力率補正

略してPFC。力率補正技術の定義は次のとおりです。力率 (PF) は、皮相電力 s に対する有効電力 P の比です。その機能は、AC 入力電流を AC 入力電圧と同相に保ち、電流高調波を除去し、機器の力率を 1 に近い所定の値まで増加させることです。

パッシブ力率補正

パッシブ力率補正は PPFC (パッシブ PFC とも呼ばれます) と呼ばれます。力率補正に受動部品のインダクタンスを使用します。回路がシンプルで低コストですが、ノイズが発生しやすく力率は80%程度までしか上げられません。パッシブ力率補正の主な利点は、シンプルさ、低コスト、信頼性、および小さい EMI です。欠点は、サイズと重量が大きいこと、高い力率を得ることが難しいこと、動作性能が周波数、負荷、入力電圧に依存することです。

アクティブ力率補正

アクティブ力率補正は APFC (アクティブ PFC とも呼ばれます) と呼ばれます。アクティブ力率改善とは、アクティブ回路（能動回路）を通じて入力力率を高め、入力電流波形が入力電圧波形に追従するようにスイッチング素子を制御することを指します。パッシブ力率改善回路（受動回路）に比べて、インダクタンスや容量の付加が複雑になり、力率改善効果は高くなりますが、コストが高くなり信頼性が低下します。入力整流ブリッジと出力フィルタコンデンサの間に電力変換回路を追加し、入力電流を入力電圧と同位相で歪みのない正弦波に補正し、力率は0.90～0.99に達します。