EN
AC/DC зарядно устройство е устройство, което преобразува променлив ток от контактна точка в регулиран постоянен ток, подходящ за захранване или зареждане на електронно оборудване. При повечето съвременни адаптери с импулсно захранване променливият ток от входа първо се филтрира и изправя, след това се преобразува чрез високочестотно превключване и се изолира чрез трансформатор, обикновено 100–240 V, до по-ниско ниво на променлив ток, подходящо за целевия изход. Следващата стъпка – изправяне – използва диоди или синхронни MOSFET транзистори, за да преобразува този променлив сигнал в еднопосочен пулсиращ сигнал с постоянен ток. Филтриращите кондензатори изгладяват получената пулсация, а регулиращата стъпка поддържа изходното напрежение на зададеното ниво независимо от промените в входното напрежение или товарния ток. Тази основна архитектура се среща в адаптери, вариращи от компактни USB зарядни устройства с мощност 5 W до индустриални десктоп модели с мощност 420 W. Разбирането на тези вътрешни стъпки помага на купувачите да оценят защо два адаптера с еднакви изходни характеристики могат значително да се различават по надеждност, ефективност и производителност по отношение на електромагнитните шумове.
Първият параметър, който трябва да се провери в избор на зарядни устройства за променлив и постоянен ток е входният диапазон на напрежението. Зарядното устройство с номинално входно напрежение 100–240 V променлив ток при 50/60 Hz се описва като устройство с универсален вход и може да работи практически във всяка страна само с помощта на адаптер за щепсел, без нужда от преобразувател на напрежението. Това се постига чрез топология на импулсно захранващо устройство, използваща модулация на широчината на импулса за регулиране на изхода в широк диапазон на входното напрежение. Някои по-евтини зарядни устройства са проектирани за едно единствено входно напрежение, например 110 V променлив ток за Северна Америка или 220 V променлив ток за Европа, и ще излязат от строя или ще представляват опасност за безопасността, ако бъдат свързани към неподходящо мрежово напрежение. За международното разпространение на продукти универсалният вход е практически задължителен, тъй като опростява управлението на складовите запаси и намалява риска от повреди на място, причинени от прилагане на неправилно напрежение.
Точни избор на зарядни устройства за променлив и постоянен ток изисква съвпадане на три изходни параметъра с целевото устройство: напрежение, ток и полярност на конектора. Изходното напрежение трябва да съвпада с номиналното входно напрежение на устройството в рамките на допуска, определен от производителя, обикновено ±5%. Използването на зарядно устройство с по-високо напрежение от указаното може да причини необратимо повреждане на електрониката за управление на захранването на устройството, докато по-ниското напрежение може да доведе до нестабилна работа или да попречи на устройството да се включи. Номиналният ток на зарядното устройство трябва да е равен или по-голям от максималния ток, който устройството консумира. По-висок номинален ток е безопасен, тъй като устройството изтегля само необходимия му ток, но по-ниският номинален ток ще предизвика прегряване на зарядното устройство и потенциален отказ. Полярността на конектора показва дали централният контакт на цилиндричния конектор е положителен или отрицателен спрямо външната му част. Централно-положителната полярност е най-често срещаната конвенция за потребителската електроника, но централно-отрицателните конфигурации се срещат при някои музикални уреди и специализирани промишлени устройства. Обръщането на полярността може да унищожи устройството моментално, което прави този параметър критичен, но често пренебрегван при избора.
Ефективността е основен фактор за диференциация в избор на зарядни устройства за променлив и постоянен ток , особено за приложения, при които зарядното устройство работи непрекъснато или в среди с ограничена вентилация. Изискванията на Министерството на енергетиката на САЩ (U.S. DOE) от клас VI определят минимални стойности за ефективност и мощност в режим на празен ход за външни източници на захранване, обхванати от тези изисквания. Съответствието зависи от класа на външния източник на захранване (EPS), изходната мощност и метода на изпитване и предвижда минимални средни стойности за ефективност, които се различават според изходната мощност и напрежение. За типичен адаптер с изходна мощност 36 W изискването от клас VI е приблизително 87 % средна ефективност при товарни нива от 25, 50, 75 и 100 %. Регулациите на Европейския съюз в рамките на Директивата за еко-дизайн (ErP Directive) налагат подобни изисквания. Адаптерите, които отговарят на тези стандарти, не само потребяват по-малко електричество, но и генерират по-малко топлинна енергия, което удължава срока на служба на компонентите и намалява изискванията за охлаждане при инсталации в затворени пространства. При сравнение на адаптери поискването на кривата на ефективност в целия товарен диапазон дава по-пълна информация от едно-единствено число за ефективност, тъй като някои проекти постигат висока пикови ефективност, но имат слаби показатели при леки товари, при които повечето устройства прекарват значителна част от работното си време.
Комплексният сертификационен портфолио е един от най-силните сигнали в избор на зарядни устройства за променлив и постоянен ток . Сертификатите се издават от независими изпитателни лаборатории след строга оценка на електрическата безопасност, електромагнитната съвместимост и в някои случаи – на енергийната ефективност. Основните сертификати включват UL и ETL за северноамериканския пазар, CE-LVD и CE-EMC за Европейския съюз, GS за Германия, UKCA за Обединеното кралство, PSE за Япония, SAA и RCM за Австралия и Нова Зеландия, KC за Корея, PSB за Сингапур и BIS за Индия. Производителят, който поддържа активни сертификати в множество региони, демонстрира системно инвестиране в инфраструктурата за съответствие. Покупателите трябва да имат предвид, че сертификационните марки, отпечатани върху етикета на продукта, не са достатъчно доказателство за съответствие; поискването на съответните изпитателни протоколи и сертификати от акредитирана лаборатория осигурява проверяема гаранция.
Екипът за набавки на европейска компания за хардуер за Интернет на нещата (IoT) имаше нужда да набави зарядни устройства за променлив ток (AC) към директен ток (DC) за нов център за умен дом, който щеше да се изпраща в 15 страни. Първоначалното изискване беше адаптер с изходно напрежение 12 V и ток 2 A с разменяеми щепсели за пазарите на ЕС, Великобритания, САЩ и Австралия. Екипът направи кратък списък от три доставчици въз основа на цената на единичните изделия, но при по-задълбочена оценка само един от доставчиците можеше да предостави пълен сертификационен пакет, обхващащ CE-LVD, CE-EMC, UKCA, FCC, SAA и RCM едновременно за една и съща базова конструкция на адаптера. Другите два доставчици или притежаваха сертификати само за подмножество от целевите пазари, или техните сертификати бяха изтекли или не бяха подновени. Победителят също предостави независими тестови доклади за електромагнитна съвместимост (EMC), които показваха маргинали за провеждане и излъчване на електромагнитни смущения от 6 dB или повече под регулаторните граници, което даде на IoT компанията увереност, че адаптерът няма да пречи на Wi-Fi и Zigbee радиомодулите на центъра за умен дом. Този сценарий илюстрира, че избор на зарядни устройства за променлив и постоянен ток основан изключително на техническите спецификации и цената за единица, пропуска критични фактори за съответствие, които влияят върху времето за извеждане на продукта на пазара и надеждността му в експлоатация.
Физическите и екологичните изисквания на приложението трябва да насочват избор на зарядни устройства за променлив и постоянен ток за вътрешни потребителски електронни устройства в климатично контролирани среди обикновено е достатъчен стандартен адаптер за монтиране на стена с пластмасов корпус. За индустриални среди зарядните устройства може да изискват метални корпуси, по-широки работни температурни диапазони от минус 20 до плюс 60 градуса по Целзий и защита срещу прах и влага. Медицинските приложения налагат допълнителни изисквания, включително нисък ток на подтока, обикновено под 100 микрoампера, и съответствие със стандарта IEC 60601 за електрическа безопасност в среда за грижа за пациенти. За външно или монтирано върху превозни средства оборудване става актуална устойчивостта към удари и вибрации. Съгласуването на екологичните характеристики на зарядното устройство с реалните условия на експлоатация предотвратява преждевременни повреди и инциденти, свързани с безопасността, които могат да повредят както оборудването, така и репутацията на бранда.
