電験三種 機械 2022年度 上期 問16(a)

図1は,IGBTを用いた単相ブリッジ接続の電圧形インバータを示す。直流電圧Ed[V]は,一定値と見なせる。出力端子には,インダクタンスL[H]の誘導性負荷が接続されている。図2は,このインバータの動作波形である。時刻t=0sでIGBT Q3及びQ4のゲート信号をオフにするとともにQ1及びQ2のゲート信号をオンにすると,出力T電圧vaはEd[V]となる。t=-2 [s]でQ1及びQ2のゲート信号をオフにするとともにQ3及びQ4のゲート信号をオンにすると,出力電圧vaは-Ed[V]となる。これを周期T[s]で繰り返して方形波電圧を出力する。このとき,次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし,デバイス(IGBT及びダイオード)での電圧降下は無視するものとする。図1 図2 (a) t=0sにおいてia = -Ip[A]とする。時刻t=-2 [s]の直前ではQ1及びQ2がオンしており,出力電流は直流電源からQ1→負荷→Q2の経路で流れている。Tt=-2 [s]でIGBT Q1及びQ2のゲート信号をオフにするとともにQ3及びQ4のTゲート信号をオンにした。その直後(図2で,t=-[s]から,出力電流が0Aに2なるt=tr[s]までの期間),出力電流が流れるデバイスとして,正しい組合せを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。