電圧を上げる変換機について（電力不足にならない？）

質問

電気の昇圧についての質問です。ＵＳＢの５Ｖ電源を車載１２Ｖに出力変換する機器があります。

自分なりに理屈を調べたところ、低い電力から高い電力に変換する場合に電流を一時的にインダクタにエネルギーが蓄積させ、その後、解放することで昇圧を実現しているとのことで、なんとなく理解をしています。

しかし、エネルギー（電流？）を蓄積している間は電力を貯めているお思うのでその期間は変換先の機械には電力が通っていないはずだと自然な感覚で推測しています。しかしそうではないですよね？

なぜなのでしょうか？

よろしくお願い致します。

回答No.4

ohkawa3 · ベストアンサー

変換器（昇圧回路）には、変換できる電力に上限があります。
負荷が必要とする電力が、変換器の上限の電力よりも大きい場合は、所要の出力電圧を得られないことになります。

補足

ご丁寧なご説明ありがとうございました。ベストアンサーに選ばさせてください。

回答No.3

ohkawa3

出力電力は、変換回路の損失があるので、入力電力よりも必ず小さい値になります。
例えば、入力が電圧5V×電流1A＝電力5Wの場合、出力は電圧12V×電流0.35A＝電力4.2Wのような状況になるとお考え下さい。

電力不足になるご心配は、杞憂です。

補足

お時間をお割きいただきありがとうございます。もう一つのご回答内容と合わせてご返信させていただきます。

理解が深まりました。変換先の機器が落ちない程度の感覚で電力を蓄えて放出しているということですね。

＞入力が電圧5V×電流1A＝電力5Wの場合、出力は電圧12V×電流0.35A＝電力4.2W

また、電圧を上げると電流が少なくなるということですが、そうしますと、変換先の機器が実際に必要とする電流量は0.35Aでも使えるくらい低く設計されているという事なのでしょうか？
そうでないとすると、電気毛布を例に想像しますが、電流が足らないので設計した温度まで上げられないというような事象がおきるのでしょうか？

よろしくお願い致します。

回答No.2

ohkawa3

＞しかし、エネルギー（電流？）を蓄積している間は電力を貯めているお思うのでその期間は変換先の機械には電力が通っていないはずだと自然な感覚で推測しています。しかしそうではないですよね？

インダクタがエネルギーを蓄え、放出する動作は、間欠的に行われます。そのままでは、出力電圧が断続して一定値を保てないので、平滑回路を設けて、出力電圧の脈動を実用上問題とならないように小さくしています。

参考（二次側整流平滑部）：
https://www.kamidenshi.co.jp/magazine/1232/

回答No.1

qwe2010

電力は、電流×電圧。

USBで使う機器は　消費電力の低いものが多い。
そのために5Vでも大丈夫、

しかし12Vで使う機器は、消費電力のとても高いものまである。

細い線で、電気をたくさん流すと、発熱するし、電圧は下がる。

5Vを12Vに変換する場合は、
消費電力の低いものしか使えない。

同じように12Vを100Vに変換するものがあるが、消費電力が高いと危険です

補足

ご回答ありがとうございます。電圧を上げると消費電流が減るということですね。つまり低電圧と同等の電流が必要な機器は電圧を上げた場合に動作しないということでしょうか？