パワーエレクトロニクス回路
正弦波PWMのインバータで、変調率を1より大きくした(過変調にした)ときに起こることとして、正しいものはどれか。
- A出力電圧の基本波が変調率にそのまま比例して増え続け、パルスの数も増えるので、低次の高調波もかえって減っていく
- Bインバータの出力電圧が0になり、保護の機能が働いてインバータが停止してしまう
- C信号波が搬送波の範囲を超える区間でパルスが抜け、基本波は比例して増えなくなり、低次の高調波が増える
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正解：C. 信号波が搬送波の範囲を超える区間でパルスが抜け、基本波は比例して増えなくなり、低次の高調波が増える
変調率が1を超えると、信号波の山の付近では信号波が搬送波より常に大きくなり、その区間ではスイッチが切り替わらずにパルスが抜けます。そのため、基本波は変調率に比例して増えなくなり、5次や7次などの低次の高調波が増えます。変調率を大きくしていった極限は方形波で、基本波の振幅は (4/π) × E/2 ≈ 1.27 × E/2 までです。出力電圧をできるだけ大きくしたい高速の領域では、ひずみが増えることを承知で過変調を使うことがあります。
- A. 変調率が1を超えると、基本波は比例して増えなくなり、低次の高調波が増えます。
- B. 出力は0にはならず、むしろ方形波に近づいていきます。
- C. 正しい。線形の関係が崩れ、出力は方形波に近づきます。