パワーエレクトロニクス回路

電圧形のPWMインバータで、デッドタイムが出力電圧に与える影響として、正しいものはどれか。

  1. Aデッドタイムの間は出力端子がどこにもつながらないので出力電圧は必ず0になり、出力電圧は電流の向きによらず一定の割合で小さくなる
  2. Bデッドタイムは上下の短絡を防ぐだけで出力電圧には影響せず、わずかな損失を増やすだけである
  3. Cデッドタイムの間の出力電圧は電流の向きで決まり、向きに応じた電圧の誤差が生じて、低い出力電圧で電流の波形がひずむ
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正解:C. デッドタイムの間の出力電圧は電流の向きで決まり、向きに応じた電圧の誤差が生じて、低い出力電圧で電流の波形がひずむ

デッドタイムの間は上下のスイッチがどちらもオフなので、出力端子の電圧は、電流が流れるダイオードで決まります。電流が負荷へ流れ出る向きなら下側のダイオードが導通して出力はマイナス側になり、流れ込む向きなら上側のダイオードが導通してプラス側になります。そのため、指令より電圧が少し低く(または高く)なる誤差が電流の向きに応じて生じ、電流が0を横切る付近で波形がひずみます。出力電圧が小さい低速の運転で影響が目立つので、電流の向きを見て指令を補正するデッドタイム補償が使われます。

  • A. 電圧は0になるとは限らず、電流の向きによってプラス側かマイナス側かが決まります。
  • B. デッドタイムは出力電圧の誤差の原因になり、特に低い電圧で影響が大きくなります。
  • C. 正しい。誤差の向きが電流の向きで変わるので、電流がひずみます。
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