比爾·施韋伯報道

　　許多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在已在全球范圍內(nèi)統(tǒng)一或協(xié)調(diào)，遍及全球大片地區(qū)。例如，IEC 和相關(guān) UL 標(biāo)準(zhǔn)定義了消費品所需的安全要求。醫(yī)療器械也存在類似的一致標(biāo)準(zhǔn)。即使是必須滿足許多安全和性能標(biāo)準(zhǔn)的基本 AC/DC 電源也足夠統(tǒng)一，因此單一電源型號可以在全球范圍內(nèi)銷售。

　　然而，有一個領(lǐng)域不存在如此高度的通用性，也不存在：將小型消費產(chǎn)品和醫(yī)療單元連接到壁掛式 AC/DC 適配器/電源的物理交流線路電源插頭和插座。由于歷史原因，許多國家(有時甚至是一個國家內(nèi)的地區(qū))都有自己喜歡的插頭排列，在行業(yè)中稱為“刀片”。

　　因此，小型低瓦數(shù)(<10 瓦)壁掛式電源裝置的供應(yīng)商必須庫存和供應(yīng)除刀片外的相同動力裝置。這使供應(yīng)鏈復(fù)雜化，增加了成本，并增加了不可用的風(fēng)險。另一種選擇是使用帶有可更換電源線的所謂桌面設(shè)備而不是壁掛式電源，但這會增加成本和不便。

　　本文將探討針對這個看似溫和但令人沮喪的問題的創(chuàng)新解決方案。 環(huán)球科技股份有限公司 提供帶有可互換、用戶可更換刀片的壁掛式 AC/DC 電源，以及可改裝的臺式設(shè)備，允許 OEM 或最終用戶定制電源插頭以滿足本地配置要求。這種創(chuàng)新設(shè)計適用于分立電源線(永久或可拆卸)不是理想或不實用選擇的電源。

　　這是一個統(tǒng)一的世界——或者可能不是

　　盡管全球技術(shù)和經(jīng)濟在很大程度上是統(tǒng)一的，但全球范圍內(nèi)有數(shù)十種標(biāo)準(zhǔn)刀片布置(非正式地通常稱為插頭及其插座)用于基本交流線路(圖 1)。有些是廣泛標(biāo)準(zhǔn)化的，例如北美的兩葉和三葉插頭，而另一些則范圍非常有限。

　　圖 1：顯示的是全球使用的眾多即插即插式刀片配置中的一些。(圖片來源：裝備巡邏隊)

　　這種刀片配置多樣性的原因各不相同。在某些情況下，這是當(dāng)?shù)仉娏?yīng)商或電器制造商試圖對連接進(jìn)行某種控制的結(jié)果，無論是為了一致性還是市場鎖定。此外，許多早期的電力系統(tǒng)(電源和相關(guān)電網(wǎng))是高度本地化的，只服務(wù)于一個小區(qū)域，因此不需要通用性。

　　重要的不僅僅是葉片的布置，刀片尺寸也是因素。在某些情況下，刀片配置之間的差異非常小，肉眼幾乎看不見。例如，北美NEMA 5-15插頭和日本JIS C 8303插頭看起來相同，但存在一些關(guān)鍵差異。雖然刀片的寬度相似，但刀片長度不同(圖2)。

　　圖 2：標(biāo)準(zhǔn)的北美 NEMA 5-15 和日本 JIS C 8303 三腳插頭非常相似，但尺寸略有不同。(圖片來源： 英特博公司)

　　這種多樣性給交流供電系統(tǒng)及其電源連接和適配器的供應(yīng)商帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。對于系統(tǒng)，常見的解決方案是將帶有可拆卸交流電源線的設(shè)備與機箱或機箱上的標(biāo)準(zhǔn)國際 IEC 60320 C14 插座(圖 3)(正式稱為電源接入模塊或 PEM)配接，然后將相應(yīng)的電源線與設(shè)備一起運送(或者最終用戶可以在當(dāng)?shù)刭徺I)。

　　圖 3：IEC 60320 C14 插座廣泛用于機箱，并與一端具有合適交流線路插頭的電源線配接，機箱端具有匹配的連接器。(圖片來源：英特動力公司)

　　對于筆記本電腦和 PC 等設(shè)備，還可以使用帶有 IEC 60320 C5 插頭的電源線和交流電源適配器上匹配的機箱安裝式 IEC 60320 C6 插座(圖 4)。(請注意，即使在國際上，由于其形狀，這通常也被稱為“米老鼠”連接器 - 沒有不尊重的意思!

　　圖 4：用于國際可拆卸交流電源線(例如交流電源適配器)的另一個常見連接器是 IEC 60320 C5 插頭(左)和匹配的 IEC 60320 C6 插座(中);由于其橫截面形狀，這種連接器通常被稱為“米老鼠”連接器(右)。(圖片來源：左邊和中間，數(shù)字插頭和插座博物館;中間，維基百科)

　　或者，最終用戶可以使用那些無處不在的“國際旅行者”套件中的可拆卸適配器。然而，這些通常質(zhì)量較低，笨拙，笨重，并且對于嚴(yán)重使用來說總體上令人討厭(圖5)。

　　圖 5：這些通用適配器套件可能對旅行有用，但通常不適用于大多數(shù)電源插頭刀片適配器情況。(圖片來源：CNN)

　　但是，對于直接插入交流插座的小型低功耗交流適配器(通常稱為壁掛式適配器)，這些解決方案都不是可行或有吸引力的選擇。因此，這里需要一些創(chuàng)新。

　　更好的方法：可更換刀片

　　與其嘗試為每個刀片式服務(wù)器配置提供不同的壁掛式 AC/DC 適配器，或者求助于具有用戶可更換交流電源線的更昂貴的非壁掛式適配器，不如保留適配器，而是提供易于更換的刀片式適配器(圖 6)。

　　圖 6：通過提供用戶可更換的刀片組件，可以輕松配置單個壁掛式電源單元，以與全球許多交流電源插座配合使用。(圖片來源：GlobTek， Inc.)

　　這使得供應(yīng)商可以攜帶更少的不同產(chǎn)品，因為他們只需要向給定區(qū)域提供適當(dāng)?shù)牡镀?- 更小，更輕，被動的附件。使用可拆卸刀片不會影響機械或電氣完整性。所有帶有可拆卸刀片的裝置均符合所有相關(guān)的全球和區(qū)域性能、安全性、效率和功能法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。

　　此外，還提供符合 I 類或 II 類標(biāo)準(zhǔn)的裝置。在 I 類電源中，用戶通過至少一層基本絕緣層和接地導(dǎo)電機箱免受危險輸入電壓水平的影響。所有 I 類電源都必須將安全接地連接到電源中的導(dǎo)電機箱。

　　相比之下，II 類電源通過至少一層基本絕緣層以及一層補充絕緣層或一層增強絕緣層來保護用戶免受危險輸入電壓水平的影響。由于這種雙重或加強絕緣，IEC II 類電源不需要具有安全接地導(dǎo)體連接 - 連接器上的第三個插腳。

　　一個例子是 WR9QD666KRPNG2309(R)、帶多刀片輸入的 9 伏、6 瓦交流/直流外壁掛式適配器;該裝置隨附一個刀片。該 I 類單元的尺寸約為 65 × 42 × 31 毫米 (mm)，在 183 厘米 (cm) 標(biāo)準(zhǔn)直流輸出電纜的末端配備了 3.5 × 1.3 × 12.0 mm 母套管連接器(其他連接器/長度可作為可選訂單提供)(圖 7)。

　　圖 7：WR9QD666KRPNG2309(R) 是一款 I 類壁掛式適配器，采用小巧高效的封裝，可提供 9 伏電壓、高達(dá) 6 瓦的功率。(圖片來源：GlobTek， Inc.)

　　對于 II 類應(yīng)用， WR9QE500CCPNAIMR6B AC/DC 外部壁掛式適配器提供 12 伏電壓，功率高達(dá) 6 瓦/0.5 安培 (A)(圖 8)。作為 II 類設(shè)備，它只需要交流連接器上的兩個刀片。標(biāo)準(zhǔn) DC 輸出電纜是一根 1200 mm 長的電纜，帶有 5.5 × 2.1 × 11 mm 母套管連接器(圖 8)。

　　圖 8：WR9QE500CCPNAIMR6B 交流/直流外置式適配器的等級為 II 類，因此不需要第三個接地刀片。(圖片來源：GlobTek， Inc.)

　　對于 USB 和低功耗 II 類應(yīng)用， WR9QA1200USBNMEDRVB 適配器可提供高達(dá) 6 瓦的 5 伏電壓。與帶有直流輸出電纜和連接器的墻上適配器不同，此型號具有“A”型 USB 插孔(圖 9)。

　　圖 9：5 伏/6 瓦 WR9QA1200USBNMEDRVB 適配器具有 A 型 USB 連接器，而不是直流輸出電纜和連接器。(圖片來源：GlobTek， Inc.)

　　可更換刀片與眾不同

　　GlobTek 提供多種可拆卸/可更換刀片，以解決支持全球交流插頭配置的復(fù)雜性(圖 10)。

　　圖 10：GlobTek 提供的一些刀片式服務(wù)器顯示了提供“通用”供應(yīng)以實現(xiàn)全球兼容性的挑戰(zhàn)。(圖片來源：GlobTek， Inc.)

　　仔細(xì)觀察兩個廣泛使用的刀片，可以發(fā)現(xiàn)可拆卸刀片組件的簡單性。這 R-NA-3 可更換刀片 T3-NA 和 R-NA-2(R) 可更換刀片 T2-NA 組件分別在北美用于 I 類和 II 類應(yīng)用(圖 11)。

　　圖 11：北美的刀片組件包括 I 類(左)和 II 類(右)版本。(圖片來源：GlobTek， Inc.)

　　安裝或更換刀片組件非常簡單，無需工具。對于拆卸，假設(shè)已經(jīng)有一個刀片組件，則使用拇指或手指向下推動并按住彈簧加載的鎖定鑰匙。然后，在按住鎖定銷的同時，用戶拉動交流刀片將其卸下。所需的交流刀片組件只需滑入，直到發(fā)出咔嗒聲。

　　結(jié)論

　　對于供應(yīng)商或最終用戶來說，支持全球范圍內(nèi)使用的許多交流插頭刀片配置可能會令人沮喪和具有挑戰(zhàn)性。對于沒有可拆卸電源線的小型壁掛式 AC/DC 適配器尤其如此。提供一組多樣化的刀片以與各種區(qū)域設(shè)置兼容是一個持續(xù)、復(fù)雜且代價高昂的難題。為了克服這一困境，GlobTek 提供了廣泛的低功耗壁掛式適配器，帶有用戶可更換的刀片組件。這些裝置符合所有適用和相關(guān)的安全、性能和環(huán)境監(jiān)管要求。