交流适配器

图1.用于为笔记本电脑电池充电的交流适配器。

AC适配器将较高电压的交流电转换为较低电压的直流电，以用于需要相对恒定电压（在公差范围内）的设备。给电池充电也需要直流电，这使得交流适配器成为笔记本电脑（见图1）和手机等电子设备必不可少的电源。旧的交流适配器以待机电源的形式浪费了相当多的电力，但最近的法规和随后的创新大大减少了电力浪费。

它的工作原理

简单的交流适配器由变压器、整流器和电子滤波器组成。变压器最初将由电源插座提供的相对较高电压的交流电转换为适合于被供电的设备的较低电压。[2][3]然后，整流器将交流电转换为直流电。有两种不同类型的整流器：半波整流器和全波整流器。

半波整流器

通过使用二极管，半波整流器可有效阻止电流沿一个方向流动（见图2）。这就产生了脉动直流电。由于一半的电流被阻断，许多提供的能量被损失，并且半波整流电源的平均电压低于全波整流电源的平均电压。

图2.半波整流器[4]电路顶部的箭头形符号是一个二极管，它只允许电子从右向左流过二极管。左边的图是输入电压，右边的图是输出电压。

全波整流器

全波整流器有几种类型。这些整流器不是在一个方向上阻止电流，而是翻转其方向，以便输出恒定的脉冲直流电流。全波整流器的常见类型是全波桥式整流器[5]（见图3）。

图3.全波桥式整流器。[6]左图为输入电压，右图为输出电压。

平滑

图4.来自输入交流电压（黄色）的半波整流器和平滑电容的输出电压（绿色）。注意输出电压中的纹波。

如图2和图3所示，两个整流器的输出电压仍然相差很大。然而，对于大多数以直流电工作的设备，需要恒定的电压。使用平滑电路或电容器来实现这一点。最简单的方法是，在整流器的输出端放置一个称为储能电容器或平滑电容器的电路元件。本质上，当没有电压从整流器输出时，它释放存储的能量。[7]这产生了相当稳定的电压。然而，交流电压的一些纹波仍然存在（见图4）。

现代交流适配器

在现代使用中，最常见的适配器是开关模式电源（SMPS）。它们比线性稳压电源复杂得多，并且具有明显的优势。SMPS的主要优势在于，对于给定的适配器尺寸、成本和重量，它可以提供更多的直流电源。[8]

SMPS用于许多应用中，例如电池充电器、笔记本电脑、车辆、LED照明和其他消费电子产品。