2024年度 下期 機械 問16(b)

図1に示す降圧チョッパの回路は、電圧 $E$ の直流電源、スイッチングするパワー半導体デバイス S、ダイオード D、リアクトル L、及び抵抗 R の負荷から構成されている。また、図2には、図1の回路に示すダイオード D の電圧 $v_D$ と負荷の電流 $i_R$ の波形を示す。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

電圧 $E$ が 100V、降圧チョッパの通流率が 50%、負荷抵抗 $R$ が 2$\Omega$ とする。パワー半導体デバイス S は周期 $T$ の高周波でスイッチングし、リアクトル L の平滑作用により、図2に示す電流 $i_R$ のリプル成分は十分小さいとする。電流 $i_R$ の平均値 $I_R$ [A] として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。