2016年1月5日火曜日

中華正弦波インバータの分解・・・

車内で100V電源が用意できると何かと便利なので、インバータを購入した。
商品はBAL(大橋産業株式会社)の「No.1785 3WAY 正弦波インバーター 120W」

車用インバータとして一般的には、AC100Vに擬似正弦波と呼ばれる2レベルの矩形波を出力するものがある。
殆どの機器がこの擬似正弦波で動作するが、一部の精密機器やトライアック等による位相制御がなされる機器は動作しないことがある。
正弦波を出力するインバータはこれらの問題を解決し、一般家庭に供給される商用電力と同様に扱うことができる。

早速車に持ち込み、シガーソケットで動作確認を行った。
問題なく出力が得られることを確認できた。

・・・・

擬似正弦波出力のインバータは過去にいくつか分解したことがあるのでおおよそ見当がつくが、正弦波出力タイプのインバータはこれが初めてなのでど~なってんのか気になり・・・分解してみた。

PWMで正弦波形テーブルを出力し、LCフィルタでキャリアをカットしているんだろうなと予想はつくが。

結論とも言える出力周りの回路。
MOSFETのブリッジにLCフィルタが付いただけのシンプルなものだった。。。

以下画像類
~~~~~~~~~~~~~~~~

無負荷時出力波形

負荷:グロー式蛍光灯

負荷:はんだゴテ
  
フルブリッジ出力PWM波形①

フルブリッジ出力PWM波形②

フルブリッジ出力PWM波形③

昇圧トランス2次側波形 

無負荷時消費電流

無負荷時出力電圧

無負荷時出力周波数(60Hz設定時)

液晶モニタ(35W)負荷時出力電圧・・・

外見

出力パネル

裏面



USB給電用基板



12V→200V昇圧トランスのプッシュプルドライブ基板


フルブリッジドライブ基板

水晶と絶縁ドライバICが見える

PWMのキャリアをカットするコイル
1つ580[uH]ほど

トランス駆動用プッシュプルのヒートシンク



フィルタ用コンデンサ 10[uF]



耐圧200Vだが、、常時198V程度に充電されている
コスト削減でケチったか?

昇圧トランス2次側に直列に接続されるコンデンサ




フルブリッジ

【メモ】
・ケースが全面プラスチック製なのでシールド効果や冷却性は期待できない。一応空冷ファンは付いているが。
・12V入力とAC100V出力は完全に絶縁されている
・電源投入時に過放電アラームがいちいち鳴って煩い
・エアバンド(VHF)受信中にノイズ乗る(配線の取り回しで解決するかも


~おわり~


3 件のコメント:

  1. コメント失礼します。
    村松と申します。

    まさに、この製品の購入を検討していて、調べていた所、
    まさに知りたい情報の宝庫で、誠に勉強、参考になりました!

    記事を読む中で、いくつか質問が生まれたのですが、もしよければ、簡潔な形で構いませんので、教えていただけないでしょうか?

    1.ずばり、お買得な製品だと思われましたか?もしくは、1万以上する製品を結局は買ったほうがいいと思われましたか?

    2.波形の画像、ものすごく参考になったのですが、この波形は正弦波インバータとして、綺麗と呼べるレベルだと思われますか?

    3.Amazonレビューを見ると、電化製品が動かなかったというレビューがちらほらありますが、原因は、波形に見える微妙な乱れが原因なのでは、という推測を得ることができたのですが、どう思われますでしょうか?

    良い記事を、誠にありがとうございますm(_ _)m

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    1. 村松さん
      はじめまして。ご訪問ありがとうございます。
      私なりの主観にはなってしまいますが、
      1. とりあえず安く正弦波インバータがほしいのであれば、本機は6千円程度で購入できるのでお買い得かと思います。但し、筐体が樹脂であることからもご察しの通り、ノイズを撒き散らします。カーラジオなどには雑音が入るようですのでそれが許容できるのであれば問題ないでしょう。個人的にはラジオや無線をよく使用するので、電菱等が販売している金属筐体の製品を買ったほうが良かったなぁと思います。

      2. 波形の質に関しては、他の機種を見たことがないのでなんとも言えないです。ゼロクロス付近の歪が気になりますが、それでも矩形波や擬似正弦波出力タイプと比較すると十分綺麗かと思います。

      3. この程度の歪では通常問題にならないレベルです。電化製品にもよりますが、モータを使用したものやヒータ類は起動時に製品に記載されている消費電流を超えるものがあるので120Wを超えているのかもしれません。また、120W消費時には、少なくとも12V入力側に10A以上流れるため、シガーソケットの接続部が緩んでいると接触抵抗が増え、低電圧アラームが作動しているのかもしれないです。ノートPCの充電などには十分かと思いますが、ヒーター類を使われるのであれば、消費電力の1.5~2倍程度の容量を持ったインバータを選定し、バッテリーから直接配線するタイプが安心です。

      ご期待通りの回答になっていないかもしれませんが、また不明な点がありましたら分かる範囲でお答えします(^^)

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    2. ご返事くださり、ありがとうございます。
      とても参考になり、非常に助かりました。
      >1
      樹脂製というのは、大きな欠点ですね。
      >3
      接触抵抗の低下というのは、なるほど盲点だと思いました。瞬間電力の事なども考えると、W数は余裕をもって購入した方がよさそうですね。

      本当に助かりました。
      購入を決めれそうです。
      また、時々、ブログ拝見させてくださいm(_ _)m
      ありがとうございました。

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