12V 30W 蛍光灯インバーターで12Ｖを100Ｖに変換


１２V30W型　蛍光灯
インバータについて実験の目的部品調達実験準備実験結果
１.インバータ
蛍光灯式照明器具には２種類の点灯方式があります。グロースターター式（従来の蛍光灯）の場合、関西では100V60Hｚで蛍光管の点滅は毎秒120回となっています。一方、高周波電子回路で電流の周波数を引き上げ衝突回数を増やしているインバータ式では、目に見えませんが約５万～９万回！グロースターター式の500倍以上の早さで蛍光管が点滅を繰り替えすことでチラツキ感を解消し消費電力をおさえ、目にもやさしくなっています。

２.実験の目的

家庭用蛍光灯は交流AC100Ｖで点灯しますが、屋外で使う場合100Ｖコンセントが無い場合があります、そこで
車用バッテリーなど直流DC12Vの小さな電圧でチラつきのない明るい蛍光灯式照明器具を作る
12Vから100Vに昇圧、電圧差88V　DC電源をAC電源に変換、AC電源をDC電源に変換したい場合はダイオードブリッジで簡単に直流変換できますが、DCからACにはサイクル変換が必要で難しい

３.部品の調達

矩形波＆正弦波
家庭のAC100V電流波形は規則正しい正弦波形です。一方12Vインバータは矩形波で、一定の絶対値をもつ電圧を作り出す為、どうしても出力波形は左図下のような矩形波になってしまいます。
多くの家庭電化製品は矩形波で使用できますが、精密な周波数を必要とする一部のTV、計測器、医療機器、パソコンや調光器等の位相制御を利用した機器など左図上正弦波インバーターでなければ使用できないものもあります。
今回インバータは100V矩形波なのでトランス型照明器具は使えません、そこで効率は悪いですが12Vから100Vに昇圧してから照明器具のインバータでサイクル変換して蛍光灯を点灯させます

家庭で使用しているＡＣ１００Ｖ50ｈｚ60ｈｚの電流は正弦波です

DC12VからAC100Vに昇圧インバーター
12Vインバーター装置は車の直流12Vバッテリー電源から、家庭用コンセントの交流100Vの電気を作る事ができます。メーカー大橋産業（株）商品名ミニインバーター60 入力電圧DC12V 出力電圧AC100V 定格出力60W 回路方式 P.W.M.方式出力波形調整矩形波保護回路、出力過負荷保護・出力短絡保護・高電圧入力保護・高温保護重さ110ｇヒューズ10A
蛍光灯用インバーター
インバーター照明器具は安定器型点灯装置に比べ ■ランプ効率がアップ。高照度・省電力 ■蛍光ランプ特有のチラツキがありません。 ■安定器の発する耳ざわりな音がありません。 ■即時に点灯します。 ■小形で軽量化が可能です。 ■５０・６０Ｈｚ地区どちらでも使用できます。照明用インバータメーカー（旧）松下電工品番　　HKE301 点灯ブロック　直結式適応機種　サークル型30W蛍光灯入力電圧　AC100V
照明機具
古いトランス型照明器具のトランスを取り外して使いますもし12Vインバーターを取り外せば家庭用100Vで天井に直接付くように引掛けシーリングソケットを付けてあります蛍光灯の種類メーカー　パナソニック型番　FCL30ECW/28H パルックプレミアムクール色

４.実験準備
市販の車用シガーソケット用ミニインバーターを分解してインバーター基盤のみ取り出します。
インバーター取付予定の容器今回の容器、元々は古い30W型トランス式、照明器具です。今回この照明器具の中に配置します。
照明用インバーターシャンデリア風照明器具の中に入っている30W蛍光灯専用インバーターですコネクターは無いので蛍光灯用コネクタをハンダで直付け、100V電気の配線をしますもし切り替えスイッチを付ければ100％の明るさと50％の調光ができ50％にすればバッテリーが長く使えます、今回は明るさ重視なので100％全開で配線を組みます。
インバーターを容器に入れる右下のトランジスターが冷却できるように台にドリルで穴をあけ放熱効率の良さそうな場所にねじ止めします。真ん中あたりから赤と黒の線が見えます、バッテリから12Vインバーターへの配線なので＋に10Aヒューズを付け溶断の有無が見えるように真ん中を少し開けコルゲートチューブで保護してあります、安全のためにはやっぱりヒューズが１番、どんな機械にもヒューズを必ず付けましょう。
昇圧インバーター組付け白い物体に黒いテープが巻いてあるのが12Vミニインバーターです、狭い容器の中どうにもインバーターを取り付けるスペースがなく、絶縁材で絶縁して無理やりカバーの中に納めてあります。１号機なんでこんなもんかな？
組上げ完成状態本来車用バッテリーに接続して使用しますが、作動確認のためパソコン用電源装置で12V供給していざ電源ON （この状態コンセントの交流100VをＰＣ用電源で直流12Vに変換して直流12Ｖをまた車用インバータで交流100Vに変換してから30Ｗ照明用インバーターで昇圧しております、かなり効率の悪く無意味な状態です（笑い））
・実験回路を作成

5.実験結果

ＬＥＤ蛍光電球などありますが小さい器具面積から10W～22Wの明るさを照らし出しても明るくありませんが、この照明器具は大きい輪の大きな面積で、眩しいくらい明るく暗闇を照らし出してくれます
今後12Vと100Vの切り替えスイッチを付けて直流12V　交流100Vどちらでも供給しても使えるように改良したいと思います
30Ｗ照明点灯テスト

完成がうれしくて使いたくて仕方なく、夜の堤防に持って行き堤防下の海面を照らしたら明りに誘われて小魚が集まりアオリイカがウジャウジャ寄ってきました、更に時間が経過して薄暗い朝方はイカはいなくなり小アジがウジャウジャ寄ってきました。
他の人が発電機でハロゲン灯を海面に灯し魚釣りをしていましたが、少し離れた30Ｗ蛍光灯電灯こちらの方がウジャウジャ魚がよってきました、両者この差は私が思うに1.発電機の音が魚にとって恐怖心で逃げてしまう、2.ハロゲン電球はＷ数は大きいですが、薄暗い電球食（オレンジ色）それに対して蛍光灯は青白い（晴天快晴）色と波長が海に深く入ることができアオリイカや魚が寄ってきたと思います（仮説）
発電機のような大掛かりな物は重たくてかさばりますが、蛍光灯は軽くてコンパクトです、バイクのバッテリーで朝まで十分持ちます。
蛍光灯って凄いですね。

２～3号機制作

２号機制作

２号機完成
初号機と比べ、更に薄型に成功しました、上に傘が付き、下方向に対する光の反射効率が大幅に上がり明るくなりました、一般家庭ではアンダーカバーで見栄えをよくカバーでおおいますが、この照明器具はアンダーカバーが無いので、しゃへいされるカバー部分が無い分30Wとは思えないような明るさがあります

照明器具裏側
完成した照明に、どこでも使えるよう薄型引掛けシーリングを付けました、この部品雌型は簡単に手に入りますが、雄側がなかなか無く、結構探しました、これで天井にワンタッチでカチャって引っ掛ければ設置OK使いやすさも追及、満足

点灯テスト
部屋の照明器具を外して2号機をカチッと取り付け、眩しくてこんな写真しか撮れませんでした
30Wの明かりですが、部屋全体、天井も含め明るく感じました
昔は裸電球で薄暗く30ｗでは暗すぎました、蛍光灯に進化してからは30Wの消費電力で（正確には28W）電球の60ｗ以上のの明るさが確保でき、現在ではLEDで更に効率よく光を出しています、この先有機ELなどが進化して天井1面が発行体にでもなるのでしょうか、楽しみですね

３号機制作

作り続けて３号機
今度はデザインにこだわりました、インバーターが搭載している場所が半円球で蛍光管接続が差し込み型ではなく、ワンタッチ取付、支持金具部分も２カ所のみで、自分なりに革命です

中のインバーター基盤
中はこんな感じ、綺麗に基盤がおさまっています。

点灯テスト
眩しいだけの写真
蛍光管には色の種類があります
今回は電球色で落ち着いた雰囲気の明かり

ここ近年蛍光灯より、ＬＥＤ照明が増えてきましたが、この蛍光灯式照明は、ＬＥＤのように光が出る方向性（指向性）が決まっている照明と違い、360度全方位に対して光を放ちます、ですから使う用途によっては蛍光灯の方が演出能力と明るさがあります
私の実験からＬＥＤと蛍光灯を比較すると蛍光灯式は昆虫やイカ、魚など誘われて寄ってくるみたいです。
逆に見ると虫など寄ってきては困る場合LED照明がおすすめです
その他　蛍光灯よりLEDの方が消費電力が少ないので長時間使用する場合はLED、短時間使う場合は明るい蛍光灯の方が有利になります
皆さんも使う用途に合わせて使い分けてみてはいかがでしょうか？古くても必ず役にたつ物がたくさんあります。

注意
・この回路の製作・使用等によっての不具合・傷害等については責任はとれません。あくまでも自己責任です。

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