CCFLの駆動は、何故交流電圧？

直流と交流について学んでいるところです。
発電所からの送電時は交流の方が効率よく送電できる、電子回路の多くは直流で駆動という大雑把なことは理解しました。

1) そこで疑問に思ったのが、液晶テレビの中に入っている冷陰極管は交流駆動だと聞いたのですが、何故なのでしょうか。
わざわざインバータをつけ、直流を交流に変えているようですが、直流をそのまま使うことはできないのでしょうか。

2) あと、ついかですが、半導体は直流でなければ動かず、交流では壊れてしまうと聞きました。丸暗記状態で、理屈がよくわかりません。

以上２点について、ご教授いただけましたら幸いです。

No.5 ベストアンサー 回答者： siremono2496 回答日時： 2008/07/22 23:14

送電が交流なのは、電圧の上げ下げが簡単にできるので、発電所から需要地までは超高電圧で送ることで電流を少なくし、送電ロスを減らせるからです。

電力は電圧×電流で決まるため、100Wの電力を100Vで送電するときの電流は1Aですが、電圧を10倍の1000Vに上げると、電流は1/10の0.1Aで済みます。電流が減れば、電線の抵抗による電圧降下も減るため、効率が良くなります。（オームの法則を思い出してください）

で、CCFLが交流点灯なのは、インバータを使えば電圧や周波数を変えるのが簡単にできることと、効率の問題でしょう。DC-DCコンバータでは効率が劣り、大きな電流も供給できません。そうかと言って、ACで必要な電圧を作ってわざわざ整流するのも無駄ですよね？だってACのままで点灯するわけですから、回りくどいことをする必要はありません。

半導体の場合は、直流電源でないと困る回路が多いというだけで、壊れるかどうかは回路次第です。なぜACで困るかが一番判りやすいのは、論理回路でしょう。正論理だと電圧がしきい値より高ければ１で、低ければ０と考えるわけですけど、これが交流だったらどうしましょうか？信号を読みに行くタイミングで電圧が変わることになるため、そのままだと1,0を確定できなくなってしまいます。

要するに、機器や部品によってDCACどっちが有利かが異なり、有利な方を使うようにしているので、ACだったりDCだったりが混在しているということです。

No.4 回答者： super_tako 回答日時： 2008/07/22 14:45

直流でも点灯はします。

ただ、何かと面倒なことが多いので、安くて簡単確実な交流点灯が好まれます。

半導体だからといって交流で使えないということはないのです。
ただ、回路設計が複雑になったり、保護回路が必要になったりして、何かと面倒なので、安くて簡単確実な直流を使います。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
一点ご確認させていただきたいのですが、安くて簡単確実な交流点灯、安くて簡単確実な直流と教えていただきました。

そうすると、直流と交流のどちらかが常に安くて簡単確実である、というのではなく、どちらもケースによってそうなりえるという理解でよいのでしょうか。このケースでは直流が、別のケースでは交流が安くて簡単確実といった具合に。

であれば、何がそれらの決め手となるのでしょうか。
伝わりにくい言い回しだと思いますが、伝わりましたら幸いです。
よろしくお願いいたします。

お礼日時：2008/07/22 19:01

No.3 回答者： URD 回答日時： 2008/07/22 10:46

>MPUやメモリ

いずれも論理回路を主とした半導体の集積回路です
論理回路は電圧のON/OFFおよびレジスタメモリーへの情報保持を行いますがこれが交流動作だと回路が非常に無駄に複雑になりますのでDC動作を前提に設計、生産されています。
トランジスタ数個で論理回路の模擬回路を作ってみましょう。
DCではなくAC動作にしたらどれだけ設計が複雑になるか、先生と一緒にでも考えてみると面白いでしょう

この回答へのお礼

ありがとうございます！！
非常に参考になりました。

お礼日時：2008/07/22 18:53

No.2 回答者： YH2400 回答日時： 2008/07/21 20:34

当方第一種電気工事士試験合格者です。

まず交流の方が効率よく送電できるは半分間違っています。まあそこはご自分で調べてもらうとして、
（１）放電管等は高電圧を必要とするため、トランスにかけて電圧を上昇させる必要があります。そのため交流なのです。
（２）半導体と言っても様々な物があります。ダイオードやトランジスターなど簡単な作りの物は耐久電圧さえ超えなければ壊れる事はありません。機能しないことはありますが。これは半導体に限った事ではありませんが。
ただし電解コンデンサーやそれを使用している物に交流電圧をかけると即吹っ飛びます。

この回答へのお礼

ありがとうございます、追加でご質問です。

放電管が高電圧を必要とのことですが、DC-DCコンバータで昇圧をして、高電圧を供給という選択肢はないのでしょうか。
高電圧なら、直流でも交流でもよいというのではなく、とにかく放電管には、交流の高電圧が必要なのでしょうか。

ご教授いただけましたら幸いです。

お礼日時：2008/07/22 08:32

No.1 回答者： URD 回答日時： 2008/07/21 16:10

1)高電圧が必要だから

2)半導体といっても様々なデバイスがあります「何について」そのようなことを言われましたか？

この回答へのお礼

ありがとうございます。
半導体について言われたのは、MPUやメモリなどです。

お礼日時：2008/07/22 08:29