<R3年度(2021年)問11>昇降圧チョッパに関する論説問題(解説未掲載)

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問題

図は昇降圧チョッパを示している。スイッチQ、ダイオードD、リアクトルL。コンデンサCを用いて、図のような向きに定めた負荷抵抗Rの電圧$v_{0}$を制御するためのものである。これらの回路で、直流電源Eの電圧は一定とする。また、回路の時定数は、スイッチQの動作周期に対して十分に大きいものとする。回路のスイッチQの通流率γとした場合、回路の定常状態での動作に関する記述として、誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

図 昇降圧チョッパ

(1)Qがオンのときは、電源EからのエネルギーがLに蓄えられている。
(2)Qがオフのときは、Lに蓄えられたエネルギーが負荷抵抗RとコンデンサCにDを通して放出される。
(3)出力電圧$v_{0}$の平均値は、γが0.5より小さいときは昇圧チョッパ、0.5より大きいときは降圧チョッパとして動作する。
(4)出力電圧$v_{0}$の平均値は、図の$v_{0}$の向きを考慮すると正になる。
(5)Lの電圧$v_{L}$の平均電圧は、Qのスイッチング一周期で0となる。

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(3)
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