パワエレ35【電験3種 機械】直流チョッパ回路の基本構成図とデバイス配置！令和4年上期 A問題10 完全解説

今回は令和4年度上期 機械科目 A問題10を解説します。直流チョッパ回路の基本構成図に、降圧チョッパを構成するデバイス（トランジスタ・リアクトル・ダイオード）を正しく配置する問題です。

降圧チョッパは電源→スイッチ（トランジスタ）→リアクトル→負荷という構成で、還流ダイオードが並列に入ります。図2のA＝ダイオード、B＝リアクトル、C＝トランジスタを図1の位置（ア）〜（ウ）に当てはめます。

令和4年度上期 機械科目 A問題10：問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 機械科目 【パワーエレクトロニクス】 令和4年度上期 A問題10

　図1は直流チョッパ回路の基本構成図を示している。降圧チョッパを構成するデバイスを図2より選んで回路を構成したい。（ア）〜（ウ）に入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。ただし，図2に示す図記号の向きは任意に変更できるものとする。

（ア）〜（ウ）に入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。

	（ア）	（イ）	（ウ）
(1)	B	A	C
(2)	B	C	A
(3)	C	A	B
(4)	C	B	A
(5)	A	B	C

出題のポイント：降圧チョッパの3位置を機能で判定

降圧チョッパは、直流電源の正極からトランジスタ、スイッチング点、平滑リアクトル、負荷へ続く主経路と、トランジスタOFF時に負荷電流を継続する還流枝で構成されます。（ア）は電源に直列の制御スイッチなのでCのトランジスタ、（イ）は負荷に直列の平滑素子なのでBのリアクトル、（ウ）は負極側からスイッチング点へ電流を戻すAのダイオードです。ダイオードは負極側がアノード、スイッチング点側がカソードです。

ポイント解説：ON時の主経路とOFF時の還流経路

降圧チョッパは電源→スイッチ（トランジスタ）→リアクトル→負荷という構成で、還流ダイオードが並列に入ります。図2のA＝ダイオード、B＝リアクトル、C＝トランジスタを、図1の位置に正しく当てはめます。

問題の解説：(ア)C、(イ)B、(ウ)A

STEP1　降圧チョッパの基本トポロジーを確認する

降圧チョッパは、電源に直列にスイッチ（トランジスタ）を入れ、その先にリアクトルを介して負荷へつなぎ、スイッチ・リアクトルの接続点から還流ダイオードを負荷に並列に入れる構成です。

STEP2　（ア）〜（ウ）にデバイスを当てはめる

（ア）は電源に直列なスイッチ位置なのでC（トランジスタ）、（イ）は負荷に直列なリアクトル位置なのでB（リアクトル）、（ウ）は還流用の並列位置なのでA（ダイオード）となります。

STEP3　組合せを選ぶ

（ア）C，（イ）B，（ウ）Aの組合せに一致するのは(4)です。

答え：(4)

まとめ

（ア）	C（トランジスタ）
（イ）	B（リアクトル）
（ウ）	A（ダイオード）
答え	(4)

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