パワーエレクトロニクス回路
フォワードコンバータで、変圧器のリセット巻線(またはクランプ回路)が必要になる理由として、正しいものはどれか。
- A二次側の電流が大きくなりすぎたときに、変圧器の巻数比を自動で切り替えて出力の電圧を下げ、ダイオードとスイッチを過電流から守るため
- Bスイッチがオンの間に鉄心にたまる励磁のエネルギーをオフの間に戻して磁束を元に戻し、鉄心の飽和を防ぐため
- C変圧器の一次側に直流の電流を流し続けて、鉄心を一定の向きに磁化しておくため
答えと解説を見る
正解：B. スイッチがオンの間に鉄心にたまる励磁のエネルギーをオフの間に戻して磁束を元に戻し、鉄心の飽和を防ぐため
フォワードコンバータは、スイッチがオンの間に変圧器を通して出力へ電力を送る方式で、出力側にインダクタを置いた降圧チョッパと同じ形になります。オンの間、一次巻線には電圧がかかり続けるので、励磁電流と鉄心の磁束が増えていきます。毎周期この磁束を元に戻さないと、磁束が積み重なって鉄心が飽和し、大きな電流が流れます。一次と同じ巻数のリセット巻線を使う場合は、リセットにオンと同じ時間が必要なので、デューティ比は0.5以下に制限されます。
- A. リセット巻線は、巻数比を切り替えるためのものではありません。
- B. 正しい。毎周期、磁束を元に戻して鉄心の飽和を防ぎます。
- C. 直流で鉄心を一方向に磁化すると飽和しやすくなり、逆効果です。