73AM75｜第73回 診療放射線技師国家試験 過去問

正答

5

この問題のポイント

降圧チョッパのオン時とオフ時の電流経路、デューティ比と平均出力電圧を図から追います。

解説

図は電源Eと負荷Rの間をスイッチSで断続する降圧チョッパです。Sのオン時間t1、オフ時間t2、周期T＝t1＋t2とすると平均出力はV̅O＝E·t1/Tです。t2＝3t1ならV̅O＝E/4です。Sがオフの間は負荷のインダクタ電流が急に0にできないため、フリーホイールダイオードDが電流経路を作ります。

選択肢の確認

1

1．昇圧チョッパ回路である。

判定：正答ではない（記述は誤り）。 出力平均電圧が入力Eより低いV̅O＝DEとなる降圧チョッパで、昇圧回路ではありません。

2

2．V₀はEと極性が反対になる。

判定：正答ではない（記述は誤り）。 スイッチオン時に入力電圧が同じ極性で負荷へ加わり、出力極性はEと反対になりません。

3

3．t₂ ＝ 3t₁のときV₀の平均値はE/3となる。

判定：正答ではない（記述は誤り）。 t2＝3t1ならデューティ比はt1/(t1＋t2)＝1/4なので、平均値はE/3ではなくE/4です。

4

4．V₀の平均値はSのスイッチング周期に関係しない。

判定：正答ではない（記述は誤り）。 平均電圧はV̅O＝E·t1/Tとスイッチング周期Tを含む式で与えられ、t1とTの比を指定せず「周期に関係しない」とはいえません。

5

5．DはSがオフのときにRに電流を流す働きをする。

判定：正答（記述は正しい）。 Sがオフの間、Dはインダクタに蓄えられたエネルギーによる負荷Rへの継続電流の経路を提供します。

覚えるポイント

• 降圧チョッパはV̅O＝E·t1/(t1＋t2)です。
• フリーホイールダイオードはオフ時のインダクタ電流経路を作ります。