<H30年度(2018年)問16>降圧チョッパに関する論説問題(解説未掲載)

目次

問題

図1に示す降圧チョッパの回路は、電圧Eの直流電源、スイッチングする半導体バルブデバイスS、ダイオードD、リアクトルL、及び抵抗Rの負荷から構成されている。また、図2には、図1の回路に示すダイオードDの電圧$v_{D}$と負荷の電流$i_{R}$の波形を示す。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

(a)降圧チョッパの回路動作に関し、図3~図5に、実線で示した回路に流れる電流のループと方向を示した三つの電流経路を考える。図2の時刻$t_{1}$及び時刻$t_{2}$において、それぞれどの電流経路となるか。正しい組合せを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(1)【時刻$t_{1}$】電流経路(A)【時刻$t_{2}$】電流経路(B)
(2)【時刻$t_{1}$】電流経路(A)【時刻$t_{2}$】電流経路(C)
(3)【時刻$t_{1}$】電流経路(B)【時刻$t_{2}$】電流経路(A)
(4)【時刻$t_{1}$】電流経路(B)【時刻$t_{2}$】電流経路(C)
(5)【時刻$t_{1}$】電流経路(C)【時刻$t_{2}$】電流経路(B)


(b)電圧Eが100V、降圧チョッパの通流率が50%、負荷抵抗Rが2Ωとする。デバイスSは周期Tの高周波でスイッチングし、リアクトルLの平滑作用により、図2に示す電流$i_{R}$のリプル成分は十分小さいとする。電流$i_{R}$の平均値$I_{R}[A]$として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(1)17.7 (2)25.0 (3)35.4 (4)50.1 (5)70.7

図1 降圧チョッパ
図2 動作波形

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(a)・・・(1)
(b)・・・(2)

 

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