作者：實作派
很多人買了 220 V 的電器想在台灣用，但偏偏台灣的電壓是 110 V，這該怎麼辦好呢？當然就是要改電源，後面段落我會告訴各位有哪些改法。
基本上在對岸的淘寶或是自行從歐洲國家買電器來用，都是 220 V/50 Hz 的電壓與頻率，在台灣的 110 V/60 Hz 環境下使用可能會有問題，所以購買之前最好能先想清楚，萬一需要改電源，自己是否能承受這樣的工程，畢竟每種電器的解決方式與考量點都不同，千萬不要衝動購物然後才發現事後工程浩大。
使用 220V 變壓器
一般台灣家用的插座都是 110 V，若要使用 220 V 電器 ，其中一個方法就是加裝變壓器 Transformer，如下圖的 200 W 小型變壓器在五金行或電子材料行就有賣，簡單又方便。
110 V 與 220 V 互轉的變壓器（圖片來源：實作派提供）
一般攜帶型變壓器選擇的依據就是瓦數（W），請務必選擇比電器的瓦數大的變壓器才能支應電器的功率消耗，否則會讓電器無法正常動作。如果你要看電器的消耗功率 Watt 是多少，通常會標示在機身的電源附近。
如下圖的電腦螢幕，它是全電壓 100 V~240 V 都支援，但是電流只寫了一個 1.5 A，這是指最大電流，就是指 100 V 可能出現的最大電流，因為 100 V 的電流會比 240 V 之下的大，所以這台螢幕的最大瓦數就以 100 V 乘以 1.5 A 來計算，得到 150 W，如果你實際測量通常不會到這個瓦數，因為那是指全載 Full loading 之下運轉的結果。
電腦螢幕的電流標示（圖片來源：實作派提供）
市售的變壓器電路構造很簡單，如下圖一般，中間兩摃表示鐵蕊，左右兩邊有線圈繞在鐵蕊上（雖然單從符號上看不出來繞鐵蕊）。變壓器的電壓與匝數成正比，因此右邊 C、D 間的匝數是 A、B 間的 2 倍，所以 C、D 的電壓就會是 A、B 的 2 倍，也就是 220 V。
110 V 轉 220V 變壓器的電路構造（圖片來源：實作派提供）
左方 110 V 的輸入端稱為一次側 Primary side，右方 220V 的輸出端稱為二次側 Secondary side，M 是中間抽頭，M 如果接地的話，C 與 D 對於 M 來說就會是彼此反相的 110 V，而 C、D 之間仍是 220 V（一般攜帶型的變壓器通常沒有做中間抽頭，零件型的變壓器通常會做中間抽頭）。
加裝這種小型的變壓器，好處就是方便攜帶，帶到哪用到哪，機動性高，而缺點就是它畢竟還是有體積，方方正正的鐵塊，很難隱藏。例如牆壁插座內的接線盒空間絕對不夠大，變壓器放不下，因為家用的電箱空間通常都以原始設計來規劃，沒有多的空間放變壓器，總之你怎麼做都會看到這顆變壓器，畢竟一般民宅本來就沒有安排安裝變壓器的地方。
如果你說老子有錢，住的是透天厝，有的是空間，直接裝一個大容量的變壓器在電箱附近行不行？當然行，有錢好辦事，只不過變壓器放在電箱外面，類似長一顆瘤一定會很醜，只要你能接受沒什麼不可以。
再來一個缺點是變壓器有損耗的問題。基本上任何能源轉換的裝置都會有這個問題，能源不可能 100% 轉換，也就是變壓器會吃掉一些電力，就算 220V 那端沒插東西也會耗電。一般戶外變壓器的耗損都是台電吸收，但若變壓器放家裡，那耗損就變成自己吸收，講白話一點就是帳單數字會變多，所以接下來要介紹不需要變壓器的方法。
兩條火線湊 220V
另一種方法可以不需要變壓器就能得到 220V ，就是用兩個反相的 110 V 當作電源，如下圖，由於瞬間電壓一正一負，因此會得到 220 V 的電壓差，一般家庭的冷氣 T 型插頭就是用這種方法得到。
使用兩條反相的火線得到 220 V（圖片來源：實作派提供）
大家一定會問，既然有這種簡便的方法，我幹嘛不一開始就寫？這真是個好問題，因為變壓器的方案最快且容易達成目的，所以我先寫，但如果要長期使用，又不想要損耗銀子，你可能要找專業水電人員來幫你把插座的火線（110 V 與中性線 0 V）改成兩條都是火線 +110 V 與 -110 V（正負號只表示反相，RMS 都是正數），才能湊出 220 V 來用。
變壓器接地
那變壓器的 220V 輸出有沒有接地差在哪裡？現在安全至上，很多人會問這個問題，這要分兩部分來說。第一功能性，第二安全性。
以功能來說，無論變壓器輸出端有沒有接地，都不會影響負載的功能，因為輸出的電位差是固定的，負載端只要有電壓電流可以用，99%以上的負載就會正常動作，例如烤麵包、洗衣服；另外那 1% 可能會是某些精密儀器，它們對接地與否很敏感，不在此篇討論之列。
下圖是變壓器的三種不同接地方式，不管地怎麼接，它的輸出永遠是一組彼此相差 220 V 的電壓，如下圖紅字所示。
變壓器 220 V 的各種接地形式（圖片來源：實作派提供）
- CASE A 都不接地
以安全性來說，變壓器的 220 V 輸出都不要接地最安全，也就是上圖的 Case A，你一定覺得我在亂講，因為我以前寫過這篇【實作實驗室】如何避免觸電？短路、絕緣一次弄懂，告訴你金屬外殼要接地才好，怎麼現在又說不接地最安全? 因為那篇講的是金屬外殼，那是屬於設備接地，無論如何都一定要做的，而現在講的是系統接地做與不做的問題。
如果二次側的 220 V 都沒有接地，也就是上圖 Case A 的狀況，那麼除非你故意去觸摸燈座的中心點與外圈金屬，否則觸碰二次側的單一電源線是不會觸電的，因為二次側整個電流迴路都是浮接，所以是安全的。
你可能會想，那如果不接地這麼安全，台電為什麼不把整個電力系統都不接地？這樣全台灣人都很安全啦~電力系統開發的早期確實是這麼做的，但是整個系統浮接的結果就是容易累積靜電，何時會放電？會在哪裡放電？完全無法預測，容易四處引起火災，因此後來才改用接地系統，細節我寫在這篇【實作實驗室】什麼是接地？認識系統接地與設備接地才能避免工安意外。我們這裡的變壓器應用，體積小線路短，不會產生過多的靜電，所以 Case A 是可以用的。
- CASE B 中間接地
再來看變壓器中間抽頭接地的 Case B，一般市售的變壓器通常只有零件型的才有做抽頭，我就順便提出來討論。二次側的中間接地後，輸出的上下兩端形成反相的 110 V，也就是說輸入電器的兩條電源線都是火線，你會得到 220 V。
但一般電器的電源開關通常只切一邊，如此一來另一邊的火線仍然是 110 V，意外就會在你以為斷電的情況之下發生。如下圖，因為原本外圈應該要是中性線 0 V 的，現在變成反相的火線，不小心就會電到，雖然電器還是會運作，但觸電的風險很高。
燈座外圈若是 110 V 就容易電人（圖片來源：實作派提供）
- CASE C 其中一端輸出接地
再來就是把二次側其中一端接地，形成一邊 220 V 的火線，另一邊 0 V 中性線的情況，這種接法是最標準的接法，只要把電源開關安裝在火線，就可以確實達成不會觸電的環境，除非你把開關裝錯放在中性線，那才會電人。
如何安裝 220V 電器
如果你非得改電源不可的話，以下是我的建議：
- 如果 220 V 電器數量不多，請使用 110 V 轉 220 V 變壓器，因為我不是很贊成改插座，除了要考慮其他使用者的習慣之外，將來房屋轉手時也要考慮買家的想法。
- 如果是電燈、洗衣機等需要額外拉線的電器，就用原本電箱內就有的兩條反相火線電源來湊，當然這需要改電箱，請找專業水電來處理。
- 如果 220 V 的電器很多，讓你興起改插座的念頭，請務必把插座形式改成不同的形式或顏色，免得讓不知情的使用者遭殃。
- 220 V 通常使用 50 Hz 頻率，如果你的電器絕對要求 50 Hz 的話，你必須安裝變頻器將 110 V/60 Hz 變成 220 V/50 Hz，因為變壓器只能變壓不能變頻率，講現實一點，就是你要投資的成本更高了，這個也是要專業的水電才能處理，變頻器不是每個人都會的。
剛剛我提到頻率，台灣的 110 V 交流電頻率是 60 Hz，而大部分的 220 V 交流電頻率是 50 Hz，這會有什麼問題呢？如果以同電壓來說，當你把 50 HZ 感應馬達接上 60 Hz 電源時它會轉得比較快，因為交流感應馬達天生的轉速是跟著電源頻率跑的，但如果以同頻率來說，220 V 的感應馬達使用 110 V 的電壓，它會比較沒力，因為轉矩和電壓平方成正比。
綜合起來，220 V/50 Hz 的感應馬達如果使用 110 V/60 Hz 的電源，轉得起來的話，理論上它會變得比較慢而且沒力。由於使用的電源不是原本的設計，馬達等於運轉在原本的設計規格之外，這樣可能會影響產品壽命（要看電路設計），但通常高電壓電器接低電壓來使用還好，反之低電壓電器接高電壓就真的很容易故障。
再來就是我剛提的，如果你一定要改成 220 V，一定要弄個像下圖如此顯眼的顏色，否則 110 V 電器插到 220 V 的下場通常不是太好。
220 V 的紅色插座（圖片來源：實作派提供）
日本 100 V 的電器
日本電器遠近馳名，唯一的缺點就是它使用 100V，跟台灣的 110 V 很接近，所以很多人插了就直接用，也確實可以用，但那是遊走在規格邊緣，就像繃到底的橡皮筋一樣，電壓稍微再高一些可能就會損壞電器。
這是因為，一般的電器電壓誤差範圍大都抓 10%，所以 100 V 的日本電氣，照理可以耐到 110 V，所以台灣的 110 V 剛好可以用，但規格寫 10% 通常實際會做稍微高一些，例如 12%、15%，所以實際可能到 115 V，所以我才說這是遊走在規格邊緣，只要台電稍微多個幾伏特，你那嬌貴的日本電氣可能就掛了，所以還是配個 100 V 降壓器比較好。
三思而後行
其實我真心建議買電器就盡量買 110 V 或是全電壓 110 V~220 V 都能用的就好了，這樣就不用再操心電源的問題，除非你真的非買它不可，那就只能改電源了。聽說最近的建案都有附上 220 V 的 H 型插座，那很好就不用改插座了。
如果你的客觀條件只有 110 V 可以用，我還是認為乖乖買 110 V 的電器就好了，因為電源改裝一次可能還好，當你次數多了，就要考慮家裡是否真的要弄另一組 220 V 迴路，這時要考慮的東西又不同了，並不是「改一改」就好了，所以大家購買 220 V 電器之前請多三思。
（本文經同意轉載自實作派電子實驗室、原文連結；責任編輯：賴佩萱）
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