電験三種 機械 2023年度 下期 問16(b)

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vDと負荷の電流iRの波形を示す。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 (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iRのリプル成分は十分小さいとする。電流iRの平均値IR[A]として,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。 図 5 電流経路(C)

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正解と解説

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正解 2

降圧チョッパの出力電圧の平均値は、通流率をαとしてαEで与えられるので0.5×100=50Vとなる。リアクトルの平滑作用でリプルが十分小さいとみなせるから、負荷電流の平均値はIR=50/2=25.0Aである。