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カーインバーター(DC12V→AC100V) と カーバッテリー 作成日:2014/03/12、最終改訂日:2014/03/12

§DCAC-33:LPA-CIVT150(ロジテック) DC-ACインバーター

 クルマのバッテリーのDC12Vを、AC100V(コンセントに差し込む電源)に変換するインバーターです。

 クルマの中で、ノートパソコンを使いたいときは、家庭用の電気機器(コンセントに差し込む家電品)を使う時に使用する、DC12V−AC100Vのインバーターです。


■LPA-CIVT150BK (ロジテック/ELECOM Logitec)


Logitec(ロジテック)
 > バッテリー/ケーブル総合情報 > AVケーブル/充電器 > LPA-CIVTシリーズ


■インターフェース:ACコンセント、USB-Aポート、専用コネクター
■外形寸法・質量:116×70×22mm(本体のみ)、160g
■瞬間最大出力:300W(AC100V・疑似正弦波)
■定格出力:150W(AC100V・疑似正弦波)
■USB出力:1A(DC5V)

安心・安全 6つの保護機能

■過電流・逆接続保護:
   入力側(DC12V)で+/−を逆に接続した時や、過電流が流れた時、
   ヒューズが切れて出力停止
■短絡保護:
   出力側(AC:100V)接続機器がショートした場合、出力停止
■電圧低下保護:
   入力側(DC12V)が、約9.5V以下になると、出力停止
■過電圧保護:
   入力側(DC12V)が、約16V以上になると、出力停止
■過負荷保護:
   出力側(AC100V)が、定格電力(瞬間300W,定格150W)以上になると、出力停止
■異常温度検知保護:
   内部温度が85℃異常になると、出力停止


ここで注目すべき点は、「電圧低下保護」機能ですね。
「バッテリーの過放電」を防ぐ意味合いからすれば、10.5〜11Vくらいで、ストップして欲しい気がするが、どうなんだろう。 下手にリミットを掛けると、使いづらくなるかな。



コンセントは1つ。 電源スイッチなどはありません。


反対側は、入力用のコネクターと、USB出力端子。

入力のケーブルをシガーソケットに挿して、DC12Vが供給されると、POWER ランプが「緑」の点灯になります。

150W以上の負荷を掛けると、保護回路が働き、出力停止 POWERランプが「赤」になります。
保護回路が働いたときは、シガーソケットを抜くと、復活します。



(自作)パソコン用スイッチング電源の12Vを使って、LPA-CIVT150のAC100Vを作ってみる。

あらら、、、なんか変!!!
無負荷で、電圧を測ってみると、83.2Vしか出ていない。


波形を見ると、15ミリ秒周期になっているので、周波数は約66Hz。


公式サイトの「LPA-CIVTシリーズ」のページには
  擬似正弦波タイプの出力波形なので矩形波タイプよりも多くの機器での動作が可能です。
とか書いてある。

だけど、この波形は、まさしく「矩形波」の波形、そのもの。
なんじゃ、こりゃぁぁぁぁ。

ピークが150Vを超え(正弦波のピークは、100V×√2=141.4V)ている。
周波数が50〜60Hzの範囲から外れている。
電圧が低い。


これは、もう少し、詳しく調べてみる必要がありそうです。

先に進みましょう!


■まずは、家庭用コンセントの 100V・60Hz で、テスターの誤差のチェック


まずは、家庭用のコンセントの100V(従量電灯・単相100V/60Hz)で、テスターの誤差をチェックします。 どれが正しいのか、よくわかりませんが、誤差がありますね。

綺麗な「正弦波」です。

アナログテスター、HIOKI 3020 は、30年以上前に、半田付けの練習用の「組み立てキット」として売っていた物。 校正された完成品じゃないので、正確とは言えない。 99Vくらいを指しています。
デジタルテスターは、101.0Vと101.4Vを指しています。


交流(正弦波)の電圧値には、「実効値」と「平均値」があります。
アナログテスターで計測できる値は「平均値」です。
平均値(電圧の絶対値の平均)を、「実効値に換算」しています。
平均値を、1.11倍した値が実効値なので、それが目盛りの数字になっています。

デジタルテスターの数値が、どんな仕組みになってるのか、よくわかりません。


正弦波のときは、上記の説明でよいのですが、矩形波になると、「1.11倍の換算」にはならないはずです。 おそらく、正しい数値は出てこないはずです。

矩形波では、アナログテスターの値と、デジタルテスターの値が、大きく異なってくる可能性もあります。 興味津々、ついでだから、これも、試してみましょう。



まずは、LPA-CIVT150を、自動車用の中古バッテリー(新神戸電機の 40B19R)につなぎます。
出力は無負荷。
入力電圧(バッテリーの電圧)は12.36Vになってます。

そして、出力電圧を測ります。


アナログテスターは、78Vを指しています。 デジタルテスターは81.0Vを指しています。

誤差を考慮して、デジタルテスターの数値に合わせると
アナログテスターの値は、78V×(101.4÷99)=79.9V となります。

矩形波なので、正しい電圧(実効値)は、わかりませんが、アナログテスターで計っても、デジタルテスターで計っても、あきらかに、100V以下です。


これを整流すると、140Vの直流と、0Vの直流が、約50:50の比率で交互に繰り返されるので、実効値が100V以下(75V程度)なのは、間違いないと思われます。


では、今度は、負荷を掛けてみましょう。


手元に、使い古した保温器(捨てようと思っていた物)があったので、これをつなぎます。
中身は、「100V 90W」の電熱線(純粋な抵抗負荷)ですね。

バッテリーからの電流は測定していませんが、10Aくらいは流れていると思われます。
バッテリーの電圧は、11.67V(DC)まで下がっています。




LPA-CIVT150からの出力電圧は・・・・・ あきらかに、電圧が上がってます。

アナログテスターで約117V、デジタルテスターで119.4Vを示しています。


なんか、波形が変わってきました。
ピーク電圧が下がって、0%の時間が極端に短くなってます。
(オシロの0Vのラインが少しズレてます。ごめんなさい!)

これを整流して使うと、だいたい、直流108Vで、フラットな電圧になるハズです。
直流は、実効値=平均値なので、テスター(交流電圧)の値が1.11倍だとすると、
108V×1.11=119.9Vの値を示すことになります。 ぴったしですね。

100V/90Wの保温器(抵抗負荷)の抵抗値は、111Ω。
常時108V(平坦な電圧)を掛けてた場合の実際の消費電力は、
108V×(108V/111Ω)=105Wくらいになりそうですね。
抵抗負荷の場合は、電圧が上がると、消費電力は「2乗」で増えていくので、注意が必要です。

この製品、負荷を増やすに従って、「0V」の時間がだんだん減っていく仕様のようです。
たぶん、「0Vの時間が完全に無くなった」ところが、リミットなのでしょうね。
そんな気がします。



《  よくわからない仕様  》


 このDC−ACインバーターは、なぜ、負荷によって電圧と、ディーティ比が大きく変わる仕様になっているのだろうか?

 ノートパソコンのACアダプターのような、小型のスイッチング電源への接続には、もしかしたら有利なのかもしれない。
 だけど、それ以外の電気機器には、有利だとは思えないのだが・・・・


もしかして、もしかしたら、小型化して、発熱量を抑えるために、このような仕様にしているのかもしれない。
けれど、取り外し可能な、12Vのケーブルを含めると、小型(コンパクト)で使い勝手がいいとも言えないので、軽量化に拘らないのであれば、あえてこの製品を選ばなくても、よいのかもしれない。



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