ラップトップ、スマートフォン、懐中電灯など、バッテリー電源で動作するデバイスを使用したことがある場合は、おそらくインバーターに遭遇したことがあるでしょう。インバーターは、直流 (直流 ) 電気を交流 (交流 ) 電気に変換する装置です。直流電気は、バッテリーのように一方向に流れる電気の種類です。交流 電気は、壁のコンセントのように方向が定期的に変わるタイプの電気です。
なぜ必要なのかインバータ?
私たちが家庭やオフィスで使用するほとんどの電化製品やデバイスは、交流 電力で動作します。これは、長距離伝送の方が効率的で安全であるためです。ただし、私たちが使用する電源の一部は、ソーラー パネル、風力タービン、バッテリーなどの 直流 です。したがって、電気製品や機器に使用できるように、直流電力を交流電力に変換するインバーターが必要です。
インバーターはどのように動作するのでしょうか?
インバータにはさまざまな種類がありますが、基本原理は同じです。インバーターは、スイッチと変圧器という 2 つの主要コンポーネントで構成されます。スイッチは、直流 電流の方向を周期的に変更し、脈動する 直流 電流を生成するために使用されます。変圧器は、必要な出力電圧に応じて、脈動 直流 電流の電圧を増減するために使用されます。
スイッチは機械式または電子式のいずれかです。メカニカル スイッチは、一定の間隔で回路を開閉する物理デバイスです。電子スイッチは、トランジスタまたはその他のコンポーネントを使用して電流の流れを電子的に制御するデバイスです。電子スイッチは機械式スイッチよりも一般的で効率的です。
変圧器は昇圧または降圧のいずれかになります。昇圧変圧器は脈動 直流 電流の電圧を増加させ、降圧変圧器はそれを減少させます。インバータの出力電圧は、トランスの一次コイルと二次コイルの巻数の比によって決まります。
インバータの出力波形は、純粋な正弦波、修正された正弦波、または方形波のいずれかになります。純粋な正弦波は、グリッドからの 交流 電力に似た滑らかで連続的な波形です。修正正弦波は、純粋な正弦波に近似した階段状の波形です。方形波は、鋭いエッジとコーナーを持つ単純なオンオフ波形です。出力波形は、インバータから供給される 交流 電気の品質と効率に影響を与えます。
必要なインバーターのタイプは、用途と予算によって異なります。純粋な正弦波インバーターは高価ですが、品質が高く、敏感なデバイスとの互換性が優れています。改造された正弦波インバーターは安価ですが、一部のデバイスに干渉や損傷を引き起こす可能性があります。方形波インバータは最も安価ですが、正確な電圧や周波数を必要としない単純なデバイスにのみ適しています。
インバータは、ニーズに応じてさまざまな電力源を使用できるようにする便利で多用途のデバイスです。インバータの仕組みを理解することで、状況に最適なインバータを選択し、そのメリットを享受できます。