昇降圧チョッパ(バックブーストコンバータ)とは

しょうこうあつちょっぱ

入力より低い電圧も高い電圧もつくれるDC-DCコンバータ。基本の反転形では、スイッチがオンの間にインダクタにエネルギーをため、オフの間にダイオードを通して出力へ放出するので、出力の極性は入力と逆になり、大きさは 入力電圧 × D ÷ (1 − D) になる。D = 0.5で入力と同じ大きさ、D = 0.25で入力の1/3になる。極性を反転させない方式として、降圧と昇圧を組み合わせた4スイッチの構成も、電池の電圧が出力電圧の上下をまたぐ機器で使われる。

「昇降圧チョッパ(バックブーストコンバータ)」は、1分野の2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など)。

この用語の分野: パワーエレクトロニクス回路

昇降圧チョッパ(バックブーストコンバータ)の練習問題に挑戦

理想的な昇降圧チョッパ(反転形のバックブーストコンバータ)で、入力電圧12 V、デューティ比0.6のとき、電流連続モードでの出力電圧の大きさとして正しいものはどれか。

  1. A7.2 V
  2. B18 V
  3. C30 V
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正解:B. 18 V

反転形の昇降圧チョッパでは、スイッチがオンの間に入力からインダクタにエネルギーをため、オフの間にそのエネルギーをダイオードを通して出力に放出します。インダクタの電圧と時間の積のつり合い Vin × D = Vout × (1 − D) から、出力電圧の大きさは Vout = Vin × D/(1 − D) = 12 × 0.6/0.4 = 18 Vです。出力の極性は、入力と逆(グランドに対して負)になります。D < 0.5なら降圧、D > 0.5なら昇圧として働き、D = 0.5で入力と同じ大きさになります。

解説の中の「昇降圧チョッパ(バックブーストコンバータ)」

「昇降圧チョッパ(バックブーストコンバータ)」が出てくる問題(2問)

  1. 理想的な昇降圧チョッパ(反転形のバックブーストコンバータ)で、入力電圧12 V、デューティ比0.6のとき、電流連続モードでの出力電圧の大きさとして正しいものはどれか。
  2. 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。

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