パワーエレクトロニクス 第05回 解答 学籍番号 氏名

パワーエレクトロニクス 第 05 回 解答

学籍番号 氏名

5.1 スイッチング周波数 50[kHz] で駆動している降圧型 DC-DC コンバータがある．このコンバータは

入力電圧 12[V] ，出力電圧 5[V] ，出力電力 50[W] で駆動していた．以下の問いに答えよ．（計 100 点）

(1) インダクタ電流の平均値 I

[A]を求めよ．(２0 点)

出力電力 P

= 50[W]，出力電力 V

= 5[V]より，出力電流 I

は

o

50 10[A]

5 I P

= V = = 　

出力電流はインダクタ電流の平均値と等しいので，I

= 10[A]

(2) インダクタを設計する際に，リプル率（脈動率）を k = 0.3 とした。この時のリプル電流 ΔI

[A] を求めよ．(２0 点)

L Lave

0.3 10 3.0[A]

I k I

 =  =  = 　

(3) この回路のデューティ比（スイッチング周期に対する ON 時間の比率）D を求めよ．(２0 点)

降圧型 DC-DC コンバータのデューティ比は，

s i

5 0.42 12

T V

T = = D V = 

(4) この回路のスイッチングにおけるスイッチング周期 T

[μs] 及び ON 時間 T

[μs] を求めよ．(各１0 点，計２0 点)

スイッチング周期は，

s

1 1

20[μs]

50 10

T = f = =

 　

オン時間は， T

=  = D T

0.42 20  = 8.4[μH] 　

(5) この回路で用いられているインダクタ（コイル）のインダクタンス値 L [μH]を求めよ．(２0 点)

インダクタンス値は， (

)

( )

L

8.4 10

12 5 19.6[μH]

3 L V V T

I



= − = −  =

 　

/ 100 点