図のような直流チョッパがある。
直流電源電圧 \( E=400 \) V, 平滑リアクトル \( L=1 \) mH, 負荷抵抗 \( R=10 \) \( \Omega \), スイッチSの動作周波数 \( f=10 \) kHz, 通流率 \( d=0.6 \) で回路が定常状態になっている。Dはダイオードである。このとき負荷抵抗に流れる電流の平均値 [A] として最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(4)。図の回路は降圧チョッパ（Buck Chopper）です。出力電圧の平均値 \( V_{out} \) は、入力電圧 \( E \) と通流率 \( d \) の積となります。
詳細解説
図の回路は降圧チョッパ（Buck Chopper）です。
出力電圧の平均値 \( V_{out} \) は、入力電圧 \( E \) と通流率 \( d \) の積となります。
\[ V_{out} = d \times E = 0.6 \times 400 = 240 \text{ [V]} \]
定常状態において、平滑リアクトルのインピーダンスによる電圧降下の平均値は0とみなせるため、負荷抵抗 \( R \) に加わる電圧は \( V_{out} \) となります。
負荷抵抗に流れる電流の平均値 \( I_{out} \) は、
\[ I_{out} = \dfrac{V_{out}}{R} = \dfrac{240}{10} = 24.0 \text{ [A]} \]
