最近の安いインバーターに思う事


インバーター皆さん何を使ってますか?と言う前に、インバーターってなんぞやって話をここに記載しようと思います。

インバーターにも色々あるんですが、回路の仕組みを指していたり、機械の総合名称だったりするのですが、周波数を変換したりするのもインバーターなんですよね。PWM制御とかもインバーターなんです。ここで言うインバーターは、車に搭載する12Vを100Vに変換する装置の名称として記載致します。

私からしてみれば、12Vから100Vを作り出す、夢の装置がインバーターな訳です。

12Vから100Vが作り出せた場合、何が美味しいの?

車の中に、自宅で使っている家電を持ち込める事に、美味しさがあるように思います。例えば、パソコンであったり、照明器具であったり、時には電熱器を持ち込んで、お湯を沸騰させて加湿器として使っている事もあります。
主に車中泊などを、より快適に過ごす為の機材という事になろうかと思います。キャンピングカーなどは、電子レンジを動かしたり、車以外のエアコンを動かしたりする為、1.5KW(1500w)~2kw(2000w)位のインバーターと、サブバッテリ-を搭載しているのが通常仕様となっています。

インバーターの仕組みについて

簡単にいえば、車の12Vは直流(DC)で家庭用の電源は、交流(AC)100vの訳で、直接電圧を昇圧して100vにしても動作致しません。そのなかで、直流は+と-があり、そちらを間違えるとショートしますが、交流は+と-が交互に関東より北は、1秒間に50回・中部より南側では、1秒間に60回交互に送電されます。下記の図で、地域を確認してください。主に発電所で稼働している発電機のメーカーが違う事によって、発生したと言われています。60Hzの方が馬力がでて、結果消費するワット数も高いです。

上記の理由から12V直流を100V交流に変換するには、第一弾としては、昇圧回路12Vから100vに電圧を上げる。そして、+と-を交互に50回もしくは60回をスイッチングすれば、基本的には家電としては動作する状況になるわけです。

ただし、上に書いたような単純な仕組みではなく、ノイズ対策のフィルターだったり、+と-をなめらかに整流したりする機能が内蔵されており、それを総合してインバーターとなっています。

整流仕様について

また、整流の仕方にも3つあり、正弦波(商用電源波形:サイン波)・矩形波(擬似正弦波)・修正正弦波とあります。一番効率がいいのは、正弦波(サイン波)です。電圧があっていればほとんど全ての電化製品(指定ワット数内)で動作可能です。

正弦波(サイン波)

矩形波は下記の様な波形です。電気を作る際内部仕様を簡単にする事ができ、その結果、本体の価格が大幅に安くなります。また、精密な電気品質を求められる、マイコンを内蔵している機器などは使えないので要注意です。

また、電気品質も悪い事が理由で、内部にコイルやトランスがついている様な電化製品では、ノイズが出たり使えなかったりする為、よほどの理由がないかぎり、安いからといって、買うのはおすすめ出来ません。


結局使えない機材がでてきて買い直しとなると、最近の正弦波(サイン波)でも、それほど高くなく販売されていますので、それが買えちゃいますね。

矩形波

修正矩形波については、上記矩形波の電源を正弦波(サイン波)に近づける様に一部波形を修正した形のインバーターとなります。ただ、これも結局周波数が55Hzだったりして、マイコンが内蔵されている機材は、正常に動作しない場合が多いです。ノイズも多く発生します。電源品質と言う意味では、やはりサイン(正弦)波にはかなわないです。値段も、矩形波より高く正弦波より安い。中間のインバーターとなりますが、上記記載した通り、こちらも、矩形波よりはいいですが、使えない物が出てくると買い直しになる為、筆者はサイン(正弦)波一択です。

疑似正弦波

ここからはインバーターについて思う事

安いインバーターですが、筆者もインバーターは色々使ってきました。で、いつも問題に頭を抱えているのが、海外製のほとんどのインバーターは、110V定格という事になります。商品説明をみても、100Vと書いている場合がほとんどで、買ってみると定格110Vと書いている物が凄く多いです。ここに盲点がある気がします。

下記を見て頂くと、日本の家電製品は100V対応(100v~230V対応製品を除く)です。100Vのラインより範囲外になればなるほど、電化製品への負担があがり、電圧があわないと、インバーターや電化製品の故障の原因や火災のリスクもあります。

もう少し詳しくみて見ましょう。

上記の説明では、12VをAC100Vに変換すると書いてます。問題は110Vと表記はここではありません。これだけを見ると100v定格で有り、問題無く出力消費電力以内だと使えると思ってしまいます。

よく見ると、本体写真に定格出力が110Vと書いてます。

さらに、この例では、まだ仕様を大きく書いてくれているので、そこには出力電圧110V±10%とありますね。良い方向に考えると、110Vから10%引いて100数Vに制御されているので、効率が良いんじゃない?ととられがちですが、
上に書いたグラフを思い出してください。

マイナス限定で10%ということで、おそらくそういうこともあるかもしれません。ただし、±という表記は、110Vを基準として上と下に10%程度変化する状況が正常範囲という表記であり、筆者がテスターで当てて実際に測った場合、118V位電圧がかかっているインバーターがありました。

ただ、日本は、周波数は60Hzと50Hzとわかれてますが、電圧はどちらも100vが基準となってます。一応、家庭のコンセントをテスターではかると、約102V~98Vくらいの電圧がかかっていました。

ということは、110Vくらいまでは、耐えられるかもしれません。しかし、100V定格と110V定格では全く話が違います。何が言いたいか?100Vを基準につくっている為に110V基準では-側は良くても、+10V分の電圧が高すぎて場合により壊れたり、寿命を著しく短くしてしまう可能性があるという事です。

そこを気をつけて、インバーターは使うべきではないかと思っています。
ACアダプターは、ほとんどがAC100V~230Vで、どの電圧でも動作する物がほとんどですが、そうでないものは危ないです。

筆者が車に取り付けている、100v定格300wのインバーターは、デスターで計ったら102V・50Hzと日本の規格にあった電圧を出力しておりました。これなら、安心して使えるます。下記がいま使っているインバーターです。おすすめですね。

安いインバーターを購入の際は、一応使う用途を考え、100Vなのか?110Vでも大丈夫なのか?を接続すべき機器を確認した上で、購入する事をおすすめ致します。ちなみに、下記ももっているますが、これはさらに電圧が高くて、115Vで実質測定値で、118Vほど出力されておりました。

接続後、高電圧で故障しても、インバーターの出力電圧が原因であったとしても、110V±10%は118Vは正常範囲なのでインバーターには非がないと言うことになります。

ただし、説明分で、AC110Vとかかかず、AC100Vと明記している事がほとんどですので、くれぐれも注意をしてください。AC110VをAC100Vに降圧する装置もないわけではないので、そういうのを噛まして接続するなら、問題は無いかと思います。

最後に

12Vから100Vを作り出すために、相当電力を消費します。エンジンは燃料で動いているので、ワット数を上げるとオルタネーターでは、対応仕切れず、バッテリーを放電する事になる場合があるので、発電量等を加味して使う様にしないと、バッテリー上がりに陥り、エンジン停止状態となり、立ち往生する可能性もあるので、その点注意が必要です。

筆者の環境で、210Wの炊飯器を稼働させると、エンジン回転が落ち込みます。変換中は、そのくらいのインパクトがあると思っておいて良いかと思います。夢の変換機材なんですが、それなりに使う場合考えないとという内容でした。


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