インバータ(DC-AC変換)の原理



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公開日:2018/9/10 , 最終更新日:2020/8/4       

 ・In English
<前提知識>
 ・Hブリッジ回路
 ・PWM制御
 ・三相交流
 ・RL回路


■インバータ(DC-AC変換)の基本回路

インバータとは直流電流(DC)を交流電流(AC)に変換する機能を持った電気デバイスの事です。 DCからDCに変換する回路はDCDCコンバータというのに対して、DCからACに変換する場合はインバータといいます。太陽光発電などに用いられるパワコン(パワーコンディショナ)も原理はインバータと同じです。

回路図は以下となります。この様にトランジスタを4つ組み合わせた回路をHブリッジ回路またはフルブリッジ回路といいます。



動作は以下の様になります。トランジスタを以下の様に二つONすることで、電流の向きを変えることが出来ます。これが交流電流が発生する基本的な原理です。 ただし単にON/OFFしただけでは正弦波は出来ませんので、ローパスフィルタの役割を持ったコイルを付け、ON/OFFを高速に切り替える事で実現します。このように電圧をON/OFFと切り替えて、見かけ上の電圧値をコントロールする制御を PWM制御といいます。





■インバータを用いた三相交流への変換回路

直流から三相交流を作る回路は以下です (スイッチの記載を簡略化しておりますが、上記スイッチの構成と等価です)。 スイッチの切り替え方によって電流の向きを変えますが、注意点として3つともスイッチを上に倒してはいけません。











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