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バルブデバイス\(S\)、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 \(v_D\) と負荷の電流 \(i_R\) の波形を示す。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
電圧 \(E\) が\(100 \text{V}\)、降圧チョッパの通流率が\(50 \%\)、負荷抵抗\(R\)が\(2 \Omega\)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\(i_R\)のリプル成分は十分小さいとする。電流の平均値 \(I_R [\text{A}]\) 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(2)。降圧チョッパの平均出力電圧は \(V_{\mathrm{o}}=\gamma E\)。\(\gamma=0.5\)，\(E=100\ \mathrm{V}\) より \(V_{\mathrm{o}}=50\ \mathrm{V}\)。
詳細解説
降圧チョッパの平均出力電圧は \(V_{\mathrm{o}}=\gamma E\)。\(\gamma=0.5\)，\(E=100\ \mathrm{V}\) より \(V_{\mathrm{o}}=50\ \mathrm{V}\)。
負荷 \(R=2\ \Omega\) なので平均電流は \(I_{\mathrm{R}}=\dfrac{V_{\mathrm{o}}}{R}=25\ \mathrm{A}\)。よって(2)。
