Obwohl der AC-DC-Konverter unter vielen Bezeichnungen wie AC-Adapter, AC-DC-Adapter, AC-DC-Konverter, Plug Pack, Plug-in Adapter und mehr bekannt ist, handelt es sich einfach um eine externe Energieversorgung ohne interne Leistungskomponente. Ein Konverter dient entweder als Stromversorgungsquelle oder liefert sowohl Energie als auch Lademöglichkeiten. Dies ist vor allem für tragbare Geräte ein wichtiger Aspekt.
Durch die Nutzung der AC-DC-Umwandlungstechnologie können Designer Sicherheitsrisiken in internen Spannungsversorgungen vermeiden. Sie hält die Wärmeentwicklung auf einer niedrigen Stufe und erhöht gleichzeitig die Lebensdauer und Zuverlässigkeit elektronischer Komponenten. Gewicht, Größe und Rauschen werden ebenfalls durch die Nutzung einer externen Spannungsversorgung reduziert. Spannungsversorgungen in Designs sind oft fehlerhaft - hier bietet Schalttechnik einen unkomplizierten Ersatz.
Letztendlich sind elektronische Geräte mit externer Stromversorgung flexibel bezüglich der Spannungsbereiche inkl. 120 VAC, 240 VDC, einer externen Batterie und mehr. Somit ermöglichen sie den Einsatz von Universal-Netzteilen sowohl als Ersatz von Stromversorgungen als auch zur Erweiterung von Versorgungsspannungsbereichen. Adapter mit automatischem Sensor können über jede Wechselspannungsversorgung mit 100 bis 240 V über einen geeigneten Stecker betrieben werden. Adapter, Zubehörteile und Spitzen ermöglichen den Betrieb verschiedenster Geräte von fast jeder Quelle aus.
Die AC-DC-Umschaltkonverter UCC28610D von Texas Instruments bieten in Anwendungen wie Verbraucherelektronik, Offline-Akkuladegeräten, hocheffizienter Energiebilanz und Hilfsstromversorgung sowie universellen Eingangs-AC- und -DC-Adaptern zwischen 12 W und 65 W hohe Leistung und Zuverlässigkeit. Ein PWM-Modulationsalgorithmus variiert Schaltfrequenz und Primärstrom und erhält zudem den Übergangsbetrieb über den gesamten Betriebsbereich hinweg. Das Gerät ist effizienter, zuverlässiger und günstiger als herkömmliche Rücklaufarchitekturen.
Die AC-DC-Umschaltkonverter NCP1076PO65G von ON Semiconductor umfassen einen Current-Mode-Controller mit Festfrequenz und ein 700-V-MOSFET für einen Soft-Start, Frequenz-Jitter, Kurzschlussbegrenzung, Skip-Cycle, Ausgangsstrombegrenzung, Sägezahnkurvenanpassung und dynamische Eigenversorgung. Das Bauteil ist verglichen mit anderen monolithischen Lösungen leise im Betrieb. Es schaltet bei 65 oder 100 kHz, und wenn der Leistungsbedarf abnimmt, bietet es Effizienz bei geringen Lasten und wechselt möglicherweise in einen Skip-Modus, wodurch der Verbrauch im Standby auf Niveaus ohne Last reduziert wird. Zu den typischen Anwendungen gehören isolierte Standby-Stromversorgungen, E-Zähler und intelligente Zähler.
Der AC-DC-Umschaltkonverter VIPER100A-22-E von STMicroelectronics vereint eine PWM-Schaltung mit einem vertikalen MOSFET für Anwendungen wie Offline-Stromversorgungen mit Sekundärleistungsfunktion von 50 W im Mehrbereich und 100 W im Einzelbereich oder mit Dopplerkonfiguration. Verglichen mit einer diskreten Lösung werden 50 Prozent weniger Komponenten eingesetzt.
Abbildung 1: Blockdiagramm des AC-DC-Umschaltkonverters VIPER100A-22-E. (Quelle: STMicroelectronics)
Zu den Funktionen gehören eine einstellbare Schaltfrequenz bis 200 kHz, Soft-Start und Abschaltsteuerung sowie automatischer Stoßbetrieb im Standbyzustand entsprechend der Norm „Blauer Engel“ (1 W Gesamtstromverbrauch)
Seit einigen Jahren sind USB-Steckverbinder die erste Wahl bei AC-Adaptern mit geringer Leistung, die in vielen mobilen Geräten verwendet werden. Bei dieser nicht für den Datenaustausch konzipierten Verwendung liefert die USB-Norm 5 VDC und bis zu 500 mA (900 mA über USB 3.0).