2024年度 上期 機械 問16(a)
問題文
この問題の誤りを報告図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 [V]は、一定値と見なせる。出力端子には、インダクタンス [H] で抵抗値 [] の誘導性負荷が接続されている。この電圧形インバータの出力電圧、出力電流が図2のようになった。インバータの動作モードを図2に示す①〜④として本モードは周期 [s] で繰り返されるものとする。なお、上下スイッチの短絡を防ぐデッドタイムは考慮しない。
次の(a)及び(b)の問に答えよ。
図2に示した区間①〜④において電流が流れているデバイスの組合せとして正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
出典：第三種電気主任技術者 2024年度 上期 機械 問16(a)
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正答：(5)
要点
正解は(5)。単相ブリッジインバータでは、出力電圧の極性と負荷電流の向きの組合せで、IGBT 本体を流れるか並列ダイオードを流れるかが決まります。4 区間の電流経路を読む問題です。
詳細解説を読む
出力電圧の極性と電流方向から、各区間で導通する素子を判定する問題です。
区間①：出力電圧 だが電流 （負荷から電源へ還流）。 がオン指令だが電流の向きが逆なので並列ダイオード を流れる。
区間②：出力電圧 かつ電流 （電源から負荷へ供給）。IGBT を流れる。
区間③：出力電圧 だが電流 （還流）。ダイオード を流れる。
区間④：出力電圧 かつ電流 （供給）。IGBT を流れる。
よって正解は (5)。