Hur man löser det globala väggadapterdilemmat med hjälp av utbytbara ”stickkontakter" för växelström

Många tekniska standarder är nu enhetliga eller harmoniserade globalt i stora delar av världen. IEC-standarder och tillhörande UL-standarder definierar till exempel de säkerhetskrav som gäller för konsumentprodukter. Liknande standarder finns för medicintekniska produkter. Till och med grundläggande strömförsörjningar för AC/DC, som måste uppfylla många standarder avseende säkerhet och prestanda, är tillräckligt enhetliga för att en enda modell ska kunna säljas i hela världen.

Men, det finns ett område där en sådan hög grad av gemensamhet inte finns och inte heller kommer att finnas: den fysiska strömkontakten och eluttaget som ansluter små konsumentprodukter och medicintekniska hjälpmedel till väggadaptern för växel- eller likström. Av historiska skäl har många länder (och ibland även regioner inom ett land) sina egna föredragna stickkontakter, som i branschen kallas "stickproppar".

Följaktligen måste försäljare av små väggadaptrar med låg effekt (< 10 watt) lagerhålla och leverera strömförsörjningar som är till synes identiska - med undantag för stickkontakterna. Detta försvårar leveranskedjan, ökar kostnaderna och ökar risken för att produkten inte finns i lager. Ett annat alternativ är att använda s.k. skrivbordsenheter med utbytbara strömsladdar i stället för väggmonterade enheter, men detta ökar kostnaderna och det blir opraktiskt.

Artikeln handlar om en innovativ lösning på detta till synes blygsamma men frustrerande problem. GlobTek, Inc. erbjuder väggadaptrar för växel- och likström med utbytbara stickkontakter som kan bytas ut av användaren, samt skrivbordsenheter som kan återmonteras, vilket gör att väggadaptrarna kan skräddarsys för OEM eller slutanvändare för att uppfylla lokala anpassningar. Den här innovativa konstruktionen är tillgänglig för adaptrar där en diskret strömsladd - permanent eller löstagbar - inte är ett önskvärt eller praktiskt alternativ.

Det är en enhetlig värld - eller kanske inte

Trots en till stor del samordnad global teknik och ekonomi finns det dussintals standardiserade anordningar för stickkontakter (informellt ofta kallade stickproppar och deras uttag) som används över hela världen för den vanliga växelströmsledningen (figur 1). Vissa är allmänt standardiserade, som t.ex. stickkontakter med två eller tre stift i Nordamerika, medan andra har ett mycket begränsat användningsområde.

Figur 1: Här visas några av de många olika varianterna av stickkontakter och uttag som används världen över. (Bildkälla: Gear Patrol)

Anledningarna till denna mångfald av stickkontakter varierar. I vissa fall är det ett resultat av hur en lokal elproducent eller tillverkare av vitvaror försökt få kontroll över anslutningarna, antingen för att skapa en enighet eller för att låsa marknaden. Dessutom var många av de tidiga elsystemen (strömkällor och tillhörande nät) mycket begränsade och betjänade endast ett litet område, vilket innebar att de inte behövde vara gemensamma.

Det är inte bara stickkontaktens stiftplacering som spelar roll, utan även stiftens mått. I vissa fall är skillnaden mellan olika varianter av stickkontakter ganska liten och nästan osynlig för blotta ögat. Den nordamerikanska kontakten NEMA 5-15 och den japanska kontakten JIS C 8303 ser exempelvis likadana ut, men det finns några avgörande skillnader. Medan stickkontaktens stiftbredd är likartad är längden olika (figur 2).

Figur 2: Standardkontakterna med tre stift, den nordamerikanska kontakten NEMA 5-15 och den japanska kontakten JIS C 8303, är mycket lika varandra, men det finns små avvikelser i storlek. (Bildkälla: Interpower Corp..)

Denna mångfald utgör en stor utmaning för leverantörer av växelströmssystem och deras strömanslutningar och adaptrar. När det gäller system är den vanligaste lösningen att leverera produkter med löstagbara nätsladdar som kan kopplas till ett uttag standardiserat enligt den internationella standarden IEC 60320 C14 (figur 3) - formellt kallad PEM (Power Entry Module) - på höljet eller chassit, för att sedan leverera den lämpliga nätsladden tillsammans med produkten (eller så kan slutanvändaren köpa den på plats).

Figur 3: Uttaget IEC 60320 C14 används ofta i chassin och kopplas ihop med en sladd som har en lämplig stickkontakt i ena änden och en matchande kontakt i chassits ände. (Bildkälla: Interpower Corp..)

För enheter som t.ex. stationära och bärbara datorer kan man även använda en sladd med en IEC 60320 C5-kontakt och ett motsvarande, chassimonterat, IEC 60320 C6-uttag på nätadaptern (figur 4). (Observera att den här kontakten ofta, även internationellt, kallas för "Musse Pigg”-kontakt på grund av sin form - utan att vara respektlös!)

Figur 4: En annan vanlig kontakt för internationella, löstagbara strömsladdar, t.ex. på nätadaptrar, är kontakten IEC 60320 C5 (till vänster) och det motsvarande uttaget IEC 60320 C6 (mitten). Tack vare sin tvärsnittsform kallas denna kontakt ofta för ”Musse Pigg”-kontakt (höger). (Bildkällor: Vänster och mitten: Digital Plug and Socket Museum; mitten: Wikipedia)

Alternativt kan slutanvändare använda en löstagbar adapter från de "internationella reseadaptrar” som finns överallt. Dessa är dock i allmänhet av lägre kvalitet, krångliga, skrymmande och generellt olämpliga för seriös användning (figur 5).

Figur 5: Universella adaptrar kan vara användbara när du reser, men är i allmänhet olämpliga för de flesta situationer där du behöver en stickproppsadapter. (Bildkälla: CNN)

Ingen av dessa lösningar är dock ett långvarigt eller attraktivt alternativ för små, strömsnåla nätadaptrar som ansluts direkt till växelströmsuttaget (ofta kallade väggadaptrar). Det behövs alltså en viss förnyelse här.

Ett bättre tillvägagångssätt: utbytbara stickkontakter

Istället för att försöka tillhandahålla olika nätadaptrar för varje stickkontaktsvariant eller använda dyrare adaptrar och adaptrar som har utbytbara strömsladdar, är ett mer innovativt sätt att behålla adaptern, men istället erbjuda stickkontakter som lätt kan bytas ut (figur 6).

Figur 6: Genom att erbjuda utbytbara stickkontakter kan en enda väggadapter enkelt anpassas för att fungera med flera växelströmsuttag i hela världen. (Bildkälla: GlobTek, Inc.)

Detta gör det möjligt för leverantörer att lagerföra mycket färre artiklar, eftersom de bara behöver leverera lämpliga stickkontakter - ett mindre, lättare, passivt tillbehör - till en viss region. Användningen av löstagbara stickkontakter äventyrar inte den mekaniska eller elektriska helheten. Alla produkter med löstagbara stickkontakter uppfyller alla väsentliga globala och regionala standarder för prestanda, säkerhet, effektivitet och kapacitet.

Det finns dessutom produkter som uppfyller standarden i klass I eller II. I nätaggregat för klass I är användaren skyddad från farlig inspänning genom minst ett lager grundisolering och ett jordat ledande chassi. Alla nätaggregat i klass I måste ha skyddsjorden kopplad till ett elektriskt ledande chassi i nätaggregatet.

Däremot skyddar nätaggregat i klass II användaren från farlig inspänning genom minst ett lager grundisolering plus ett lager tilläggsisolering eller ett lager förstärkt isolering. Tack vare denna dubbla eller förstärkta isolering krävs det inte att IEC-aggregat i klass II har en anslutning för säkerhetsjord - det tredje stiftet på stickproppen.

Ett exempel är WR9QD666KRPNG2309(R), en AC/DC-väggadapter på 9 V, 6 W med möjlighet till olika stickkontakter, en stickkontakt ingår i enheten. Denna enhet i klass I har de ungefärliga måtten 65 × 42 × 31 mm och är utrustad med en 3,5 × 1,3 × 12 mm honkontakt i slutet av den 183 cm långa likströmssladden som medföljer som standard (andra kontakter/längder kan beställas som tillval) (figur 7).

Figur 7: WR9QD666KRPNG2309(R) är en väggadapter i klass I som levererar 9 V med upp till 6 W i en liten, energieffektiv kapsling. (Bildkälla: GlobTek, Inc.)

För tillämpningar i klass II ger AC/DC-väggadaptern WR9QE500CCPNAIMR6B 12 V med upp till 6 W/0,5 A (figur 8). Som en produkt i klass II kräver den endast två stift på stickproppen. Standardkabeln för likström är 1200 mm lång och har en honkontakt på 5,5 × 2,1 × 11 mm (figur 8).

Figur 8: AC/DC-väggadaptern WR9QE500CCPNAIMR6B är klassificerad enligt klass II och behöver därför inget tredje jordstift. (Bildkälla: GlobTek, Inc.)

För tillämpningar i klass II med USB och låg effekt ger adaptern WR9QA1200USBNMEDRVB 5 V med upp till 6 W. Till skillnad från väggadaptrar med en sladd och kontakt för likström har den här modellen ett USB-uttag av ”typ A" (figur 9).

Figur 9: Adaptern WR9QA1200USBNMEDRVB på 5 V/6 W har en USB-kontakt av typ A i stället för en sladd och kontakt för likström. (Bildkälla: GlobTek, Inc.)

Utbytbara stickkontakter gör skillnad

GlobTek har ett stort sortiment av löstagbara/utbytbara stickkontakter för att hantera de utmaningar som finns för att stödja konfigurationer av växelströmskontakter i hela världen (figur 10).

Figur 10: En titt på några av de stickkontakter som GlobTek erbjuder visar på utmaningen med att tillhandahålla ett "universellt” tillbehör för att uppnå kompatibilitet världen över. (Bildkälla: GlobTek, Inc.)

En närmare titt på två vanligt förekommande stickkontakter visar hur enkel monteringen är av den löstagbara stickkontakten. R-NA-3 Changeable Blade T3-NA och R-NA-2(R) Changeable Blade T2-NA är avsedda att användas i Nordamerika för klass I- respektive klass II-tillämpningar (figur 11).

Figur 11: Stickkontakter för Nordamerika omfattar varianter för klass I (vänster) och klass II (höger). (Bildkälla: GlobTek, Inc.)

Det är ganska enkelt att installera eller byta ut stickkontakten utan att några verktyg behövs. Om du antar att det redan finns en stickkontakt på plats används tummen eller fingret för att trycka och hålla in det fjäderbelastade låsblecket. Medan användaren håller låsblecket intryckt drar denne sedan i stickkontakten för att ta bort den. Den önskade stickkontakten glider enkelt ner tills den låses fast.

Sammanfattning

Det kan vara frustrerande och utmanande för leverantörer och slutanvändare att stödja de många varianter av stickkontakter som används världen över. Detta gäller särskilt för små väggadaptrar för växel- och likström som inte har någon löstagbar sladd. Att tillhandahålla en mängd olika stickkontakter för att de ska vara kompatibla på olika platser är en ständig, komplicerad och kostsam huvudvärk. För att lösa detta dilemma erbjuder GlobTek ett brett utbud av väggadaptrar med låg effekt och utbytbara stickkontakter. Enheterna uppfyller alla tillämpliga och relevanta krav på säkerhet, prestanda och miljöbestämmelser.