パワーエレクトロニクス回路
実効値200 Vの単相交流を、サイリスタを使った単相全波の整流回路で位相制御し、抵抗負荷に電力を供給する。点弧角60°のときの出力電圧の平均値に最も近いものはどれか。
- A約68 V
- B約90 V
- C約135 V
答えと解説を見る
正解：C. 約135 V
抵抗負荷では、電源の電圧が0になると電流も0になってサイリスタがオフするので、出力は各半周期のαからπまでの正弦波になります。平均値は Vd = (2√2/π) × V × (1 + cos α)/2 = 0.90 × 200 × (1 + 0.5)/2 ≈ 135 Vです。α = 0のときは、ダイオードの全波整流と同じ約180 Vになります。誘導性が大きく電流が途切れない負荷では、平均値は 0.90 × V × cos α ≈ 90 Vになるので、負荷によって式が変わる点に注意が必要です。
- A. 半波の位相制御の値 (√2/π) × V × (1 + cos α)/2 ≈ 68 Vです。
- B. 電流が途切れない誘導性負荷で成り立つ 0.90 × V × cos α の値です。抵抗負荷では使えません。
- C. 正しい。0.90 × 200 × 1.5 ÷ 2 ≈ 135 Vです。