2026年06月22日(月)
- パワーエレクトロニクス基礎
インバータ用語集|PWM制御・DCリンク・EMIなど基礎用語を解説【インバータ基礎・仕組み】
インバータとは?
インバータとは、直流(DC)を交流(AC)に変換し、周波数や電圧を調整しながら用途に合った形に電気を整える装置です。エアコン、工場設備、電気自動車、太陽光発電システムなど、さまざまな分野で使われています。
DC(直流)とは?
DC(直流)とは、電気の流れる向きが一定の電気です。インバータでは、入力された直流を交流に変換し、用途に合った出力へ整えます。
AC(交流)とは?
AC(交流)とは、電気の向きや大きさが時間とともに変化する電気です。インバータは直流を交流に変換し、モータや設備などの用途に合わせて出力を調整します。
DC-AC変換とは?
DC-AC変換とは、直流(DC)を交流(AC)に変換することです。インバータはこの変換を行いながら、周波数や電圧を調整して用途に合った電気をつくります。
出力制御とは?
出力制御とは、インバータ内部で電気の流れを細かく切り替えながら、交流の出力を整えていく仕組みです。出力の大きさや変化のしかたを調整し、用途に合った形へ近づけます。
PWM制御とは?
PWM制御とは、スイッチを細かくオン・オフし、オンになっている時間の長さを変えることで出力電圧を調整する方法です。インバータの出力を細かく整える代表的な方法として使われます。
スイッチングとは?
スイッチングとは、インバータ内部のスイッチを細かくオン・オフして電気の流れを切り替えることです。この切り替えをくり返すことで、交流に近い出力をつくり出します。
デューティ比とは?
デューティ比とは、PWM制御においてオンになっている時間の割合です。この割合が大きいほど出力は大きくなり、小さいほど出力は小さくなります。
平均電圧とは?
平均電圧とは、PWM制御でオン・オフをくり返した結果として得られる出力電圧の考え方です。オンになっている時間の割合を変えることで、平均的な出力電圧を調整します。
出力電圧とは?
出力電圧とは、インバータから負荷側へ出力される電圧です。PWM制御ではオン・オフ時間を調整することで、出力電圧を細かく整えます。
整流回路とは?
整流回路とは、入力された電気を整えるための回路です。インバータの構成要素のひとつとして、後段の電力変換を行いやすい状態にします。
DCリンクとは?
DCリンクとは、インバータ内部で電圧を保持し、電力変換を安定させるための部分です。インバータの入力側と出力側をつなぐ重要な構成要素のひとつです。
インバータ回路とは?
インバータ回路とは、交流の出力をつくるための回路です。入力された電気を整えたあと、用途に合った交流出力へ変換する役割を担います。
制御回路とは?
制御回路とは、インバータ全体の動きを調整する部分です。電力を整えたり変換したりする部分と組み合わさることで、必要に応じた出力の調整を行います。
PWM信号とは?
PWM信号とは、インバータ内部のスイッチングを制御するための信号です。PWM信号は出力電圧、電流波形、トルク変動、発熱、ノイズなどにも影響します。
スイッチング周波数とは?
スイッチング周波数とは、インバータのスイッチングを行う頻度です。高すぎるとスイッチング損失が増えやすくなり、低すぎると電流リップルや振動、可聴ノイズが出やすくなる場合があります。
デッドタイムとは?
デッドタイムとは、スイッチング素子の短絡を防ぐために設ける時間です。長すぎても短すぎても問題になり、実機では出力ずれなどに影響することがあります。
電流リップルとは?
電流リップルとは、電流に生じる細かな変動です。PWM設計では、スイッチング周波数が低すぎると電流リップルや振動、可聴ノイズが出やすくなる場合があります。
EMIとは?
EMIとは、電磁干渉によるノイズのことです。インバータ設計では、配線やレイアウト、スイッチング条件の影響が重なり、EMIが悪化する場合があります。
オーバーシュートとは?
オーバーシュートとは、信号や波形が目標値を一時的に超えてしまう現象です。インバータ設計では、寄生インダクタンスや寄生容量の影響により発生する場合があります。
リンギングとは?
リンギングとは、スイッチング時などに波形が振動するように乱れる現象です。インバータ設計では、配線やレイアウトによる寄生成分の影響で発生することがあります。
寄生インダクタンスとは?
寄生インダクタンスとは、配線や部品配置によって意図せず生じるインダクタンス成分です。オーバーシュートやリンギング、EMI悪化などの原因になる場合があります。
寄生容量とは?
寄生容量とは、回路や配線、部品配置によって意図せず生じる容量成分です。寄生インダクタンスと同様に、波形やEMI特性に影響する場合があります。
スイッチング損失とは?
スイッチング損失とは、スイッチングの切り替え時に発生する損失です。スイッチング周波数が高すぎると、スイッチング損失が増えやすくなります。
導通損失とは?
導通損失とは、スイッチング素子に電流が流れているときに発生する損失です。インバータ設計では、スイッチング損失とあわせて発熱の要因として確認されます。
負荷応答とは?
負荷応答とは、インバータが出力した電圧や電流に対して、接続された負荷がどのように反応するかを表す考え方です。PWM信号や出力電圧だけでなく、負荷側の応答も含めて確認することが重要です。
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