パワーエレクトロニクス回路
低い出力電圧のDC-DCコンバータで、還流用のダイオードの代わりにMOSFETを使う同期整流の主な目的はどれか。
- A出力電圧を入力電圧より高くするため
- B負荷の電流が変わっても、スイッチング周波数を自動で一定に保てるようにするため
- Cダイオードの順方向電圧による導通損失を減らして、効率を上げるため
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正解：C. ダイオードの順方向電圧による導通損失を減らして、効率を上げるため
ダイオードには、ショットキーバリアダイオードでも0.3〜0.5 V程度の順方向電圧があり、電流 × 順方向電圧の損失が生じます。オン抵抗の小さいMOSFETをダイオードの代わりにオンにすると、損失は 電流² × オン抵抗 になり、大きく減らせます。出力電圧が1 V前後と低いほど、ダイオードの電圧降下が出力電圧に対して大きな割合になるので、同期整流の効果が大きくなります。そのかわり、2つのスイッチが同時にオンしないように、デッドタイムを設けて駆動する必要があります。
- A. 昇圧するかどうかは回路の構成で決まり、同期整流の目的ではありません。
- B. スイッチング周波数は制御回路が決めるもので、同期整流とは関係しません。
- C. 正しい。順方向電圧による損失を、MOSFETのオン抵抗による小さな損失に置き換えます。