弊社の工場があるマレーシアではAC240Vが分配されています。出張でマレーシア工場に行く時、ノートPCを持参して使用する時は、ACアダプタの先端に変換プラグを差し込んで使用しています。ACアダプタに供給される電圧が2倍以上も違うのに、なぜ壊れずに使えるのでしょうか?ちなみに、AC100VからAC240Vまで世界各国で使える仕様をユニバーサル入力といいます。超初心者編Vol.3でお伝えした通り、トランスは1次と2次の巻き数比に応じて電圧を変化させます。この時に入力電圧が変動すると同じように出力電圧も変動します。このトランスの入力電圧を200Vにすると、出力電圧は20Vになります。これでは電気製品を適切に動かすことが出来ません。入力電圧が変化しても、出力電圧は常に10Vで安定していれば非常に使いやすい電源ということになります。すれば実現できるのでしょうか?それは「スイッチングレギュレータ」を使うことで解決できます。スイッチングレギュレータとは文字通りスイッチを使って入力電圧をON/OFFしてエネルギーを断続的に2次側に送り込む方式です。このスイッチをON/OFFするという動作が鍵になります。入力電圧に合わせてスイッチのON時間を変化させることで同じ量のエネルギーを送り込むように制御します。スイッチングレギュレータでは、設定した出力電圧よりも高い電圧が取り出せるようにトランスを設計します。出力電圧10Vの電源を作りたい時の例で説明します。入力電圧が100Vの時に12.5V出力されるトランスを設計します。このトランスに送るエネルギーはスイッチを使って80%をON、20%をOFFにして平均化すると出力電圧は10Vになります。(12.5x0.8=10)200V入力の時、出力は25Vになるので、スイッチで40%をON、60%をOFFにして平均化すれば出力電圧は10Vになります。(25x0.4=10)このようにして、入力電圧に応じてエネルギーの伝達時間を変えることで出力電圧を一定に保つことが出来ます。上記の数字は説明するためにわかりやすい数値にしています。実際の設計値とは異なります。