パワーエレクトロニクス回路
理想的な降圧チョッパで、入力電圧12 V、出力電圧3 V、インダクタンス15 µH、スイッチング周波数300 kHzのとき、電流連続モードでのインダクタ電流の脈動(山から谷まで)として正しいものはどれか。
- A0.25 A
- B0.5 A
- C2 A
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正解：B. 0.5 A
デューティ比は D = 3/12 = 0.25で、オンの時間は D/f ≈ 0.833 µsです。オンの間、インダクタには 12 − 3 = 9 Vがかかるので、電流の増え方は ΔI = (Vin − Vout) × D/(L × f) = 9 × 0.25/(15 µH × 300 kHz) = 2.25/4.5 = 0.5 Aです。オフの間には Vout × (1 − D)/(L × f) = 3 × 0.75/4.5 = 0.5 A減るので、1周期で元に戻ることも確かめられます。インダクタンスか周波数を2倍にすると、脈動は半分になります。
- A. 脈動の半分(平均値からの振れ幅)の値です。
- B. 正しい。9 × 0.25 ÷ 4.5 = 0.5 Aです。
- C. デューティ比Dを掛け忘れた値です。9 Vがかかるのはオンの時間だけです。