インバーターとは？コンバーターとの違い、用途や仕組み
日常生活の中で、直流（DC）と交流（AC）の違いに悩むことはよくあります。たとえば、バッテリーや太陽光発電から得られる電力は直流ですが、ほとんどの家電製品は交流電力を必要とします。このような場合に欠かせないのがインバーターです。
インバーター（英：Inverter）は、直流電力を交流電力に変換する装置で、さまざまな場面で重要な役割を果たしています。
本記事では、インバーターの仕組みや用途について詳しく解説し、さらにインバーターとコンバーターの違いについても説明します。また、インバーターを使用することで得られるメリットや、選び方のポイントについても触れます。
目次
インバーターとは何？その全般を解説！
インバーターについて理解する前に、まずは電気の種類について簡単にご紹介します。
電気には「直流（DC）」と「交流（AC）」の2種類があり、それぞれ異なる用途で使われています。
- 直流（DC）：電流は常に一方向に流れ、プラス極からマイナス極へ向かって直線的に進む。例えば、バッテリーや太陽光発電からの電気
- 交流（AC）：電流は一定の周期で方向を変え、プラス極とマイナス極を行き来しながら波のように進む。例えば、発電所から送電される電力、家庭用電化製品が使う電気
この違いを知ることで、インバーターが果たす役割がよりよく理解できるようになります。
バッテリー内の電力は直流であり、家庭用の交流電力を使うためには、直流を交流に変換するインバーターが必要不可欠です。
インバーターの基礎知識を紹介、その仕組みも
前述の通り、直流（DC）と交流（AC）の電力は異なる用途で使用されます。
では、これらの電力をどのように変換するのでしょうか？その答えがインバーターです。
インバーターは、直流電力を交流電力に変換する装置であり、主にバッテリーや太陽光発電システムで得られる直流電力を家庭用や商業用の交流電力に変換するために使用されます。
ここでは、インバーターの基本的な仕組みについて解説します。
インバーターの仕組み
インバーターの仕組みは、直流電流を一定の周期で方向を変える交流に変換するプロセスに基づいています。
基本的には、直流をスイッチング素子を使って高速で切り替え、これによって交流の波形を作り出します。このプロセスにより、直流を交流に効率的に変換できます。
インバータは何のために使うのですか？インバーターの用途
インバーターの仕組みは、多くの人にとって少し複雑に感じるかもしれません。実際、皆さんが気になるのは、インバーターがどのような場面で使われているのか、ということではないでしょうか。
そこで、次にインバーターの具体的な用途についてご紹介します。
1.バッテリーシステムでの利用
普段の生活の中で、電池やポータブル電源を使った経験がある方は、インバーターに触れたことがあります。
たとえば、家電製品（冷蔵庫やエアコンなど）を使う際に、バッテリーから供給される直流電力はそのままでは使用できません。そこで、接続される装置は「インバーター」です。
インバーターを使って直流電力を交流電力に変換することで、家電製品を問題なく動かします。
2.キャンピングカーや電動車両
キャンピングカーや電動車両などでは、車載バッテリーから得られる直流電力を、家電製品や電動機器で使用するためにインバーターが活躍します。
これにより、外出先でも交流電力が必要な機器を使うことができ、便利です。
3.太陽光発電システム
太陽光発電システムでは、得られた直流電力を家庭や商業施設で使用可能な交流電力に変換するためにインバーターが不可欠です。
このように、再生可能エネルギーを効率的に利用することができます。
4.産業機器での使用
産業機器や大型設備では、インバーターを使用してモーターの回転数を調整したり、電力供給を効率的に管理したりすることができます。
特にエネルギー効率を重視する産業環境では、インバーターは重要な役割を果たします。
インバーターのメリット
インバーターの用途について理解したところで、次はそのメリットについて見ていきましょう。インバーターを使うことで得られる主なメリットをいくつかご紹介します。
- エネルギー効率の向上
インバーターは、消費電力に応じて電力を最適に調整するため、エネルギーの無駄を減らすことができます。その結果、電気代の節約につながり、効率的に電力を利用することが可能になります。
さらに、インバーターはシステム全体の効率を向上させ、無駄なエネルギー損失を抑えるため、より効果的に機器を運転することができます。
- 静音性
インバーターは、従来の変圧器に比べて動作音が静かです。
静かな環境が求められる場所（車内やキャンプ地など）でも、音を気にせずに使用することができます。
- 多用途で柔軟な使用
インバーターは、家庭用の家電製品だけでなく、産業機器や再生可能エネルギーシステムなど、さまざまな用途で活躍します。
直流電力を交流電力に変換することで、どこでも幅広い機器を使用できる柔軟性を持っています。
インバーターの種類と特徴
インバーターにはいくつかの種類があり、それぞれ異なる用途や特性を持っています。
ここでは、各タイプの波形と特徴を詳しく紹介します。
1. 正弦波インバーター
正弦波インバーターは、理想的な電力を提供するインバーターで、出力電力が滑らかな正弦波形を持っています。この波形は、家庭用の交流電力に非常に似ており、非常に安定した電力を供給できます。
- 波形：正弦波は、上下に滑らかに波打つ曲線を描きます。一定の周期で波が繰り返されるため、安定した電力供給が可能です。
- 特徴：高品質な電力供給が可能で、家電製品や精密機器、音響機器など、電力品質が重要な機器に適しています。高価ですが、安定性と品質の面で優れています。
2. 矩形波インバーター
矩形波インバーターは、波形が急激に変化する直線的な波形を持つインバーターです。この波形は、正弦波に比べて粗く、電力の品質が低いとされています。
- 波形：矩形波は、波形が直線的に上下に切り替わるため、鋭角的で、滑らかな変化がありません。周期的に高い電圧と低い電圧を交互に発生させます。
- 特徴：矩形波は、電力の安定性に欠けます。そして安価で、低消費電力の機器には利用できるため、コストを重視する場面では選ばれることがあります。
3. 修正正弦波インバーター
修正正弦波インバーターは、正弦波と矩形波の中間に位置する波形を持っています。正弦波に似ているものの、波形が少しギザギザしているため、完全に滑らかではありません。
- 波形：修正正弦波は、正弦波の波形を近似する形で、急激な変化を含む波形です。波形が多少不規則で、矩形波よりも滑らかですが、正弦波には及びません。
- 特徴：正弦波よりも価格が安価で、家庭用の一般的な機器には十分対応できますが、音響機器や精密機器には影響が出ることがあります。価格と性能のバランスを重視する場合に適しています。
インバーターとコンバーターの違いは？
インバーターとコンバーターは似たような役割を果たす装置ですが、実際には異なる機能を持っています。
- インバーター：直流（DC）を交流（AC）に変換する装置です。
- コンバーター：交流（AC）を直流（DC）に変換する装置です。
このように、インバーターは「DC→AC」、コンバーターは「AC→DC」の変換を行います。用途に応じて両者が適切に使い分けられています。
まとめ
インバーターは、直流電力を交流電力に変換する重要な装置であり、バッテリー、太陽光発電やポータブル電源など、さまざまな用途に活用されています。インバーターを理解することで、より効率的な電力の使い方や、製品選びのポイントが明確になります。
インバーターに関するよくある質問（FAQ）
Q1：インバーター1000Wは何に使えますか？
1000Wのインバーターは、1000ワット以下の電力を必要とする機器に使用できます。そのため、主に家庭用の小型電気製品に使用することにします。
具体的には、次のような機器が対象となります：
- ノートパソコンやスマートフォンの充電器
- 小型冷蔵庫
- LEDライトや電気ファン
- 小型テレビ
- ミキサーや電気ポット（消費電力が1000W以下の場合）
ご注意：消費電力が1000Wを超える機器（例えば、電子レンジやドライヤー、エアコンなど）は使用できません。
そのため、インバーターを選ぶ際は、使用する機器の消費電力を事前に確認し、インバーターの定格出力に適した機器を選ぶことが大切です。
Q2：インバーターは車やキャンピングカーで使えますか？
インバーターは車やキャンピングカーで使用することができます。これにより、車内で家庭用の電気製品を使用することが可能になります。例えば、キャンピングカーでテレビを見たり、ノートパソコンを使ったり、冷蔵庫を稼働させたりすることができます。インバーターは、車のバッテリーやキャンピングカーの電源から供給される直流（DC）電力を家庭用の交流（AC）電力に変換します。
ただし、車やキャンピングカーで使用する際にはいくつかの注意点があります。
まず、インバーターの出力（ワット数）が使用する機器の電力消費に適しているかを確認する必要があります。また、長時間使用する場合、バッテリーの消耗が早くなる可能性があるため、追加のバッテリーや発電機を用意することをおすすめします。
Q3：インバーターはどこで購入できますか？
インバーターは、さまざまな電気機器に使用される重要な装置であり、機器に合った適切なインバーターを購入することが重要です。特に、インバーターの品質や信頼性は使用する電化製品の安全性に影響を与えるため、必ず信頼できるメーカーから購入することをお勧めします。
また、インバーターには多くの種類があり、用途や機器の特性に合わせた選定が必要です。
例えば、LiTimeはバッテリーの専門家として、約7年間にわたり高品質なバッテリーの提供を行ってきました。LiTimeが提供するバッテリー専用に設計された純正弦波インバーターは、安全性が高く、モニター画面が搭載されており、常にバッテリーとインバーターの状態を簡単に確認することができます。
