昇圧チョッパ(ブーストコンバータ)とは

しょうあつちょっぱ

インダクタを入力側に置き、スイッチでグランドにつないでインダクタにエネルギーをためてから、ダイオードを通して出力へ放出し、入力より高い直流電圧をつくるDC-DCコンバータ。電流連続モードの理想的な出力電圧は 入力電圧 ÷ (1 − D) で、D = 0.5で入力の2倍になる。リチウムイオン電池から5 Vをつくる回路、直列につないだLEDの駆動、力率改善回路(PFC回路)などに使われる。

「昇圧チョッパ(ブーストコンバータ)」は、2分野の6問の練習問題に出てきます(パワーエレクトロニクス回路, パワー半導体など)。

この用語の分野: パワーエレクトロニクス回路

昇圧チョッパ(ブーストコンバータ)の練習問題に挑戦

理想的な昇圧チョッパ(ブーストコンバータ)で、入力電圧5 V、スイッチのデューティ比0.6のとき、電流連続モードでの出力電圧として正しいものはどれか。

  1. A3 V
  2. B8 V
  3. C12.5 V
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正解:C. 12.5 V

理想的な昇圧チョッパでは、出力電圧は Vout = Vin/(1 − D) です。5 V ÷ (1 − 0.6) = 5 ÷ 0.4 = 12.5 Vになります。この式は、スイッチがオンの間にインダクタにかかる電圧 Vin と、オフの間にかかる電圧 (Vout − Vin) について、電圧と時間の積がつり合う Vin × D = (Vout − Vin) × (1 − D) から求められます。D × Vin の3 Vは、降圧チョッパの式です。

解説の中の「昇圧チョッパ(ブーストコンバータ)」

「昇圧チョッパ(ブーストコンバータ)」が出てくる問題(6問)

  1. 理想的な昇圧チョッパ(ブーストコンバータ)で、入力電圧5 V、スイッチのデューティ比0.6のとき、電流連続モードでの出力電圧として正しいものはどれか。
  2. 電源回路に使われる力率改善(PFC)回路の目的として正しいものはどれか。
  3. 入力より高い直流電圧を出力するDC-DCコンバータはどれか。
  4. 降圧チョッパの理想的な出力電圧 Vout = D × Vin を導くときの根拠として、正しいものはどれか。
  5. DC-DCコンバータの電流連続モード(CCM)の説明として、正しいものはどれか。
  6. 交流100〜240 Vで使える電源の昇圧形の力率改善回路(PFC回路)で、出力の直流電圧を380〜400 V程度に設定することが多い理由として、正しいものはどれか。

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