図1は、平滑コンデンサをもつ単相ダイオードブリッジ整流器の基本回路である。なお、この回路のままでは電流波形に高調波が多く含まれるので、実用化に当たっては注意が必要である。
図1の基本回路において、一定の角周波数の交流電源電圧を \(v_s\)、電源電流を \(i_1\)、図中のダイオードの電流を \(i_2, i_3, i_4, i_5\) とする。平滑コンデンサの静電容量は、負荷抵抗の値とで決まる時定数が電源の1周期に対して十分に大きくなるように選ばれている。図2は交流電源電圧 \(v_s\) に対する各部の電流波形の候補を示している。図1の電流 \(i_1, i_2, i_3, i_4, i_5\) の波形として正しい組合せを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
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(1)
\(i_1\)：電流波形1／\(i_2\)：電流波形4／\(i_3\)：電流波形3／\(i_4\)：電流波形3／\(i_5\)：電流波形4
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(2)
\(i_1\)：電流波形2／\(i_2\)：電流波形3／\(i_3\)：電流波形4／\(i_4\)：電流波形4／\(i_5\)：電流波形3
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(3)
\(i_1\)：電流波形1／\(i_2\)：電流波形4／\(i_3\)：電流波形3／\(i_4\)：電流波形4／\(i_5\)：電流波形3
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(4)
\(i_1\)：電流波形2／\(i_2\)：電流波形4／\(i_3\)：電流波形3／\(i_4\)：電流波形3／\(i_5\)：電流波形4
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(5)
\(i_1\)：電流波形1／\(i_2\)：電流波形3／\(i_3\)：電流波形4／\(i_4\)：電流波形4／\(i_5\)：電流波形3
要点
正解は(5)。ブリッジ整流では，\(v_{\mathrm{s}}>0\) の半周期に一対のダイオードが導通し，\(v_{\mathrm{s}}<0\) の半周期には別の一対が導通する。平滑コンデンサが十分大きいと，出力電圧を保つ区間では電源側からほとんど電流が流れず，電源電流 \(i_1\) は尖頭状（導通区間のみ流れる）になる。
詳細解説
ブリッジ整流では，\(v_{\mathrm{s}}>0\) の半周期に一対のダイオードが導通し，\(v_{\mathrm{s}}<0\) の半周期には別の一対が導通する。
平滑コンデンサが十分大きいと，出力電圧を保つ区間では電源側からほとんど電流が流れず，電源電流 \(i_1\) は尖頭状（導通区間のみ流れる）になる。
各半周期で導通するダイオード電流の組合せに合うのは(5)。
