図1は,直流電圧源から単相インバータで誘導性負荷に交流を給電する基本回路を示す。
負荷電流i_o(t)と直流側電流i_d(t)は図示する矢印の向きを正の方向として,次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(b) 小問(a)のとき,負荷電流i_o(t)の波形が図3の(ア)~(ウ),直流側電流i_d(t)の波形が図3の(エ),(オ)のいずれかに示されている。
それらの波形の適切な組合せを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
(図1・図3参照)
正答1
解説
正解は(1)。
誘導性負荷のインダクタンスがあるため負荷電流i_o(t)は瞬時に変化できず,各半周期でE/Rまたは-E/Rへ指数関数的に漸近する滑らかな連続波形となる。
電圧が反転する瞬間もi_o(t)は連続でなければならず,負の値から立ち上がり半周期の途中で正のピークを迎える波形(ア)が該当する。
一方,直流側電流i_d(t)は導通する素子の組合せ(S_1,S_4またはS_2,S_3)によりi_o(t)そのもの,またはその符号を反転したものに切り替わるため,スイッチング時刻ごとに不連続な跳躍を示す波形(エ)が対応する。
よって組合せは(ア)と(エ)。