第三種電気主任技術者の過去問
令和5年度（2023年）下期
機械 問16（a）

この問題は、降圧チョッパの原理に関する問題です。

降圧チョッパーは半導体スイッチのオン・オフによって平均出力電圧V[V]を電源電圧E[V]より下げることができる回路となります。

この問題ではオンとオフの時の電流経路を解答する問題となり、図2より時刻t₁はオンであり時刻t₂はオフとなります。

まず時刻t₁の電圧はE[V]となっています。なので電源電圧＋E[V]が流れている回路を選べば良いのですが、結論から言うと図3電流経路（A）が該当します。半導体スイッチがオンになると電流はリアクトルを介して抵抗Rに流れ、オームの法則により電圧が発生します。リアクトルは直流電圧源では導通状態となっているのでこのような現象となります。

次に時刻t₂を考えていきます。時刻t₁の定常状態からオフとなることで電圧が0[V]となりますが、電源Eと並列に設置されているダイオードDに電流が流れていき、リアクトルを介して抵抗Rに流れます。なので電流I_R[A]は電圧が0[V]であっても流れている状態です。よって適切な経路は図4の電流経路（B）となります。