2019年度 電験3種 上期 - 機械 - 問16(a) 電験3種 配点 5

図は直流昇圧チョッパ回路であり、スイッチングの周期を \( T \, [\text{s}] \) とし、その中での動作を考える。ただし、直流電源 E の電圧を \( E_0 \, [\text{V}] \) とし、コンデンサ C の容量は十分に大きく出力電圧 \( E_1 \, [\text{V}] \) は一定とみなせるものとする。 半導体スイッチ S がオンの期間 \( T_{on} \, [\text{s}] \) では、E－リアクトルL－S－Eの経路とC－負荷R－Cの経路の二つで電流が流れ、このときにLに蓄えられるエネルギーが増加する。Sがオフの期間 \( T_{off} \, [\text{s}] \) では、E－L－ダイオードD－(CとRの並列回路)－Eの経路で電流が流れ、Lに蓄えられたエネルギーが出力側に放出される。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 この動作において、Lの磁束を増加させる電圧時間積は \(\boxed{\text{(ア)}}\) であり、磁束を減少させる電圧時間積は \(\boxed{\text{(イ)}}\) である。定常状態では、増加する磁束と減少する磁束が等しいとおけるので、入力電圧と出力電圧の関係を求めることができる。