第三種電気主任技術者の過去問 令和4年度（2022年）上期 機械 問16（1）

図1は、IGBTを用いた単相ブリッジ接続の電圧形インバータを示す。直流電圧E_d［V］は、一定値と見なせる。出力端子には、インダクタンスL［H］の誘導性負荷が接続されている。
図2は、このインバータの動作波形である。時刻 t ＝0sでIGBT Q₃及びQ₄のゲート信号をオフにするとともにQ₁及びQ₂のゲート信号をオンにすると、出力電圧v_aはE_d［V］となる。t ＝T／2［s］でQ₁及びQ₂のゲート信号をオフにするとともにQ₃及びQ₄のゲート信号をオンにすると、出力電圧v_aは−E_d［V］となる。これを周期T［s］で繰り返して方形波電圧を出力する。
このとき、次の問に答えよ。
ただし、デバイス（IGBT及びダイオード）での電圧降下は無視するものとする。

t ＝0sにおいてi_a＝−I_p［A］とする。時刻 t ＝T／2［s］の直前ではQ₁及びQ₂がオンしており、出力電流は直流電源からQ₁→負荷→Q₂の経路で流れている。
t ＝T／2［s］でIGBT Q₁及びQ₂のゲート信号をオフにするとともにQ₃及びQ₄のゲート信号をオンにした。その直後（図2で、t ＝T／2［s］から、出力電流が0Aになる t ＝t_r［s］までの期間）、出力電流が流れるデバイスとして、正しい組合せを次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。