力は力だ、そうでないとき以外は。世界中で利用できる一般的なソケット電力は、国によって異なり、一部の国でも異なります。このような事態が発生した理由は多岐にわたりますが、現在私たちが最も懸念しているのは、システムをどこに出荷しても効率的に稼働できるように、どのように対処するかということです。
合計すると、世界中には約16種類の異なる電圧と周波数の組み合わせがあります。これらの変動は、通常、高電圧グループと低電圧グループにまとめられます。低電圧は約85 ～ 130VAC、高電圧は170 ～ 264VACです。周波数は50 Hzまたは60 Hzですが、航空機や船舶などの特殊な状況では400 Hzになることもあります。電力発電の歴史の初期には、ロンドンだけで10種類の周波数が使用されていましたが、技術が成熟するにつれて、ほとんどのシステムは50 Hzまたは60 Hzに移行しました。高周波電力は、すべての磁気部品を小型化できるため、モーターや発電機を軽量化できるため、飛行機や船舶で使用されています。高周波の欠点は、長距離には適さないことですが、閉鎖された環境ではそれほど問題にはなりません。
その電力を得るためのプラグに関しては、国際電気標準会議によって認定された14種類があり、これには米国の240Vや三相接続用の独自のプラグは含まれていません。全米電気工業会に目を向けると、電圧と電流定格に基づいて北米に約16種類のプラグ/レセプタクルのバリエーションが追加されており、さらに多くの種類があります。
米国の標準プラグ電圧は120V、60Hzで、プラグは非接地ダブルブレードのNEMA 1-15Aまたは接地型のNEMA 5-15Aです。必要に応じて、衣類乾燥機のように240Vを供給するようにソケットを配線したり、主要な産業環境で非常に高出力の機械用に3相配線を利用したりできます。誤って240Vに接続したり、20Aのデバイスを15Aのソケットに接続してブレーカーが落ちたりするのを防ぐための他のプラグ スタイルもあります。
ヨーロッパのほとんどの国では、プラグの電圧は230V、周波数は50Hzですが、プラグの状況はさまざまで、9種類のプラグがあり、互いに互換性のあるものもあれば、互換性のないものもあります。プラグ間のこの多様性は、完成したシステムを出荷する際にヨーロッパで電源ケーブルの選択が非常に重要であることを意味します。
複数の電圧が存在するユニークな例は日本です。東部では、東京電灯会社によって開始され、ドイツ製の電力機器を使用した100V/50Hzが使用されています。西側では、大阪電灯会社が開始した100V/60Hzが採用されており、米国の電力規格に合わせてゼネラル・エレクトリック社が製造した機器が使用されています。これは、2011年の日本の津波で北部の発電能力の多くが低下し、50Hzの電力網からのエネルギーを利用するための周波数変換器が不足し、被災地域で電力配給が行われた後に重大な問題を提起しました。
この問題を解決するために、一部の電源装置には、低電力グループと高電力グループ間を切り替えるスイッチが付いています。より低い電圧入力に切り替えると、回路に電圧倍増器が追加されます。このアプローチは、AC入力の全範囲をサポートする必要があり、それを安価に行う必要がある場合に最も役立ちます。最近、ほとんどの電圧倍増回路はアクティブ力率補正を優先して設計されており、多くの国の新しい効率基準では、特定の電力しきい値を超えるとアクティブPFCが必要になります。
アクティブPFCの大きな利点は、顧客がスイッチを切り替えたり、どの国でどの電圧が得られるかを気にしたりすることなく、ユニバーサルなAC入力が得られることです。ユニバーサルは約85 ～ 240 Vまたは264 V AC (50/60 Hz) と考えられていますが、85 ～ 528 V ACのような超広範囲を非常に低電力で実行できる設計もあります。たとえば、この UCC28722に基づくTIのリファレンス デザイン などです。 75 W未満の低電力電源では、インテリジェントなフライバック設計を使用してユニバーサル入力を実現できることがよくあります。ユニバーサル入力対応の電源装置を提供することで、ユーザーエクスペリエンスが簡素化され、ユーザーが居住する国に合わせて適切に構成されていないためにシステムが損傷する可能性が減ります。
これらすべての異なる規格があっても、多くの場合、ユニバーサル入力に合わせて設計し、IEC320 C14入力を利用できます。ほとんどの国で使用されているプラグからC13コネクタまでの電源ケーブルが用意されており、すべてのプラグ規格を満たす必要はありません。