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 トップページテクの雑学 > 第74回 エアコンの友 −インバータの役割−
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エアコンの友 −インバータの役割−

一度直流にしてから交流へ?
 実際には、家庭用コンセントから供給される電気は交流なので、インバータを利用するためには、「コンバータ」を使って交流を直流に変換し、再度「インバータ」で交流に戻す必要があります。少々ややこしいですが、家庭用電気器具に内蔵されている「インバータ」は、この2つを組み合わせて「家庭用電源の交流の周波数を任意に変化させる回路」という意味にとらえてよいでしょう。

インバータの全体図

・コンバータの仕組み
 コンバータは、一方向にしか電流を流さない「ダイオード」を組みあわせた回路です。

コンバータの原理

 図の中の三角形と直線を組み合わせた記号がダイオードです。三角形の底辺から頂点に向かう方向には電流が流れますが、逆の電流は流れません。

 A→Bに電流が流れる時(オレンジの線)とB→Aに電流が流れる時(水色の線)では、ダイオードによって電流が通る経路が変化するので、結果として、接続された抵抗には常に同じ向きに電流が流れる、すなわち直流電流になります。

・インバータの仕組み
 インバータの原理は、直流電流の流れる方向を「スイッチ」で切り替えることで、直流を交流に変換します。

インバータ回路の仕組み

 4つのスイッチを切り替える周期を変えることで、図の上半分の状態と下半分の状態が切り替わる周期、すなわち交流の周波数が変化します。

 また、電圧を変化させるためには、同じ組のスイッチのon/offの比率を変えます。


 こうして、スイッチのon/offで、「向き」と「電圧」の両方をコントロールできるのです。実際には、スイッチには高速に動作する半導体素子を利用します。

蛍光灯のちらつき防止にもインバータ
 家庭用電気器具で、エアコンと並んでインバータが多く利用されているのが、蛍光灯です。蛍光灯のインバータは、ちらつき防止と省電力のために導入されています。

 通常の家庭用電源でそのまま蛍光灯を点灯すると、蛍光灯は1秒間に50回または60回の振動にあわせてちらつくことになります。「インバータ蛍光灯」は、インバータを使って20000〜50000Hzという高い振動数の電気に変換することで、ちらつきを感じさせなくします。

 また、周波数が高くなる=光が消えている時間が短くなるので、同じ電力でも明るくなります。つまり、より少ない電力で同じ明るさの照明ができるので、節電にもなるのです。また、インバータ蛍光灯なら、周波数と電圧を連続的に変化させられるので、明るさを連続的に変える調光も可能になり、多彩な照明を楽しむことができます。


著者プロフィール:板垣朝子(イタガキアサコ)
1966年大阪府出身。京都大学理学部卒業。独立系SIベンダーに6年間勤務の後、フリーランス。インターネットを中心としたIT系を専門分野として、執筆・Webプロデュース・コンサルティングなどを手がける
著書/共著書
「WindowsとMacintoshを一緒に使う本」 「HTMLレイアウトスタイル辞典」(ともに秀和システム)
「誰でも成功するインターネット導入法—今から始める企業のためのITソリューション20事例 」(リックテレコム)など


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