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機械 問16（a）電験三種 令和4年度 上期

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令和4年度 上期上期

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Ed [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 Q 3及びQ 4のゲート信号をオフにするとともにQ1 及びQ 2のゲート信号をオンにすると，出力電圧va はEd [V]となる。t=T/2[s]でQ1 及びQ 2のゲート信号をオフにするとともにQ 3及びQ 4のゲート信号をオンにすると，出力電圧va は-Ed [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(a)及び(b)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ia=−I p[A]とする。時刻t=T/2[s]の直前ではQ1 及びQ 2がオンしており，出力電流は直流電源からQ1 →負荷→Q 2の経路で流れている。t=T/2[s]でIGBT Q1 及びQ 2のゲート信号をオフにするとともにQ 3及びQ 4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0 A になるt=tr [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。

この問題の図
問題に添えられた図。出典は下に書いています。

選択肢をえらぶと、答えと解説が出ます

選択肢をえらぶと、
ここに答えと解説が出ます
正答 4

解説

t=T/2の直前の出力電流は正のIpで、誘導性負荷のため向きは急には変えられない。Q₃・Q₄をオンにしても電流は正のままなので、逆並列のD₃・D₄を通って電源へ還流する。

KEY POINT
電圧と電流の符号が逆の期間は還流ダイオード導通
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出典：令和4年度 上期 第三種電気主任技術者試験 機械 問16a（一般財団法人 電気技術者試験センター）
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