電験三種 平成22年度(2010) 機械 問10 過去問解説

問10 《パワーエレクトロニクス(降圧チョッパのダイオードの電流)》
図1は,降圧チョッパの基本回路である。オンオフ制御バルブデバイスQは,IGBTを用いており,$\dfrac{T}{2}$[s]の期間はオン,残りの $\dfrac{T}{2}$[s]の期間はオフで,周期 $T$[s]でスイッチングし,負荷抵抗Rには図2に示す波形の電流 $i_{\mathrm{R}}$[A]が流れているものとする。 このとき,ダイオードDに流れる電流 $i_{\mathrm{D}}$[A]の波形に最も近い波形は,図2の(1)から(5)のうちのどれか。 (図は,上が図1,下が図2です。)
問10の図
  1. (1) 図2の(1)
  2. (2) 図2の(2)
  3. (3) 図2の(3)
  4. (4) 図2の(4)
  5. (5) 図2の(5)
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正解は(5)
解説
【考え方】Q がオンの間とオフの間で、電流がどこを流れるかを分けて考えます。 覚えるポイント:降圧チョッパ Q がオンの間は電源から電流、オフの間はコイルの電流がダイオードを通って流れ続ける ■1 Q がオンの間 電流は電源から Q、L、R と流れます。ダイオードには流れません。 ■2 Q がオフの間 コイル L が電流を流し続けようとし、電流はダイオードを通って回ります。 電源がないので、電流はだんだん減ります。$i_{\mathrm{R}}$ が下がる区間です。 ■3 波形を選ぶ ダイオードの電流は、$i_{\mathrm{R}}$ が下がる区間だけ、下がりながら流れます。これは (5) です。 答えは(5)ピヨ。
出典:平成22年度(2010) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)機械 問10