AC-DC｜基礎篇

變壓器方式和開關方式的比較

2016.03.30

重點

・現階段以開關方式為主流，但必須先徹底了解開關方式獨有的問題才行。

前文已針對採用變壓器方式和開關方式轉換AC-DC，概略說明一下運作狀況和電路，在此則是比較兩者，並整理各自的優缺點。

Figure 8. Transformer system-based AC-DC conversion

圖 8:採用變壓器方式轉換 AC-DC

Figure 9. Switching system-based AC-DC conversion

圖 9:採用開關方式轉換AC-DC

Figure 10. Transformer and switching system compared

圖 10:變壓器方式和開關方式的比較

若比較電路構造，會發現因轉換方式不同，構造有些差異，但仍以採用開關方式的電路較為複雜。另外，開關方式必須使用控制電路(基本上使用IC)。

兩者使用零件非常類似，但開關方式大多為高耐壓零件。零件的規格也會影響到製造成本。

但兩者最大差異在於效率，而體積/重量也是開關方式較佔優勢。

舉例來說，各位是否發現最近行動裝置充電用的AC變壓器，變得既小又輕？圖11是常看到的AC變壓器，但左邊採用變壓器方式，右邊則是開關方式。兩者相互比較之下，右邊明顯偏小，但輸出卻可達1W以上，反而較大。

圖 11

這是因為開關式是將先將AC輸入(50/60Hz)DC化再轉換成高頻的AC，因此能使用較小的變壓器和輸出電容，大幅度縮小波形因數。基本運作方式和先前說明的「開關方式為將AC輸入整流-平滑後，其餘步驟則和DC-DC轉換器相同」完全一樣。效率方面的情況也是如此，採用開關方式時，由於只須扣除必要的功率，因此能提升效率，如此一來自然可以減少發熱。

至於設計，必須配合效率、尺寸和成本，但若能先理解方式不同造成的差異，以及各方式的優缺點，就可以選出最適合的方式。近幾年來AC變壓器面臨到待機功率的問題，但只要採用開關方式，就可望順利解決該問題。

【下載資料】 AC-DC轉換器的基礎及設計步驟

本資料非常適合提供給剛開始接觸AC-DC轉換器設計的新人工程師。內容詳細說明了AC-DC轉換的基礎以及各種轉換方法、AC-DC轉換器設計步驟以及課題。

變壓器方式和開關方式的比較
下載

    AC-DC

    基礎篇

    設計篇

    評估篇

    產品介紹

    FAQ