スイッチングパワーサプライについで勉強している者です。 まず最初に交流電圧をトランス、ブリッジダイオ

スイッチングパワーサプライについで勉強している者です。
まず最初に交流電圧をトランス、ブリッジダイオード、コンデンサを用いて非安定直流電圧をつくる。
※ここまでの原理は分かります。
この非安定直流電圧をDCチョッパで完全な直流電圧をつくりだす。このDCチョッパの仕組みがいまいち理解できません。
DCチョッパ回路でのトランスと２つのダイオードとコンデンサの役割を教えていただきたいです。
また、PWM制御についても詳しく教えていただきたいです。
ご教授よろしくお願い致します。

No.3 ベストアンサー 回答者： isoworld 回答日時： 2018/03/04 22:09

Re: 回答No.2

> トランジスタのオンオフ（スイッチング）で作られる非安定な直流電圧をコンデンサで平滑して安定直流電圧をつくっているという感じなのでしょうか？
簡単に言えば、そうですね。スイッチングすればパルスになっちゃいますから、それを平滑すればいいわけ。

この回答へのお礼

ありがとうございます
なんとなく理解できました！

お礼日時：2018/03/04 22:34

No.4 回答者： yucco_chan 回答日時： 2018/03/04 22:14

>あともうひと息で理解できそうな気がします！

分からない事がありましたら、どんどん質問してください。

No.2 回答者： isoworld 回答日時： 2018/03/04 19:53

分かりやすい例えで説明します。

あくまでも理解を助けるための説明ですよ。なお、入力の交流電圧を直流電圧に変えるところは説明を省きます。

（たとえ）
ここにＤＣ１２Ｖのバッテリーと、ＤＣ１２Ｖの電圧を供給すればフルパワーで発光するＬＥＤがあると思ってください。

このＬＥＤを半分の電圧で発光させるのには、どうしたらよいでしょうか。ただし、抵抗などを介して電圧を落とすようなことはしないものとします。そんなことをすれば、その抵抗も電気エネルギーを食ってしまいエネルギーの無駄遣いになるだけではなく、発熱もし放熱させる工夫も必要になって厄介ですから。
エネルギーのロスを生じさせずに、ＬＥＤへの供給電圧を半分（ＤＣ６Ｖ）に落とす方法は何か、ということです。

それには…ＤＣ１２ＶのバッテリーからＬＥＤに電圧を供給する回路の途中にスイッチを設け、スイッチをＯＮにしたりＯＦＦにしたりを時間的な等間隔で繰り返します（このとき、スイッチの出口ではＤＣ１２Ｖを入れたり切ったりのパルス状の電圧が出てきます）。そうするとＬＥＤは点いたり消えたりを繰り返しますよね。では、ＯＮ／ＯＦＦの周期をどんどん速くすればどうでしょうか。ＬＥＤの点いたり消えたりもどんどん速くなり、人間の目にはやがて半分の明るさでＬＥＤが点灯しているように見えます。ＯＮを１／４、ＯＦＦを３／４の時間幅比率にすれば、ＬＥＤの点灯明るさは１／４になったように見えます。

こうしてスイッチングでＯＮとＯＦＦの時間幅比率を変えることによって出力電圧の（平均的な）大きさを変えるのが、ＰＷＭ（パルス幅変調）です。

でも…このままでは電気的にはＯＮ／ＯＦＦのパルス出力（ＯＮはＤＣ１２Ｖ、ＯＦＦは０Ｖ）になっているだけで、直流の電圧ではありません。そこでこれをコンデンサなどを使って平滑化し、安定した直流電圧にするわけです。

こうしてＯＮとＯＦＦの時間幅比率（パルス幅）を変えることによって、出力電圧をＤＣ１２Ｖから０Ｖまで自由に調整できます。しかも無駄な消費エネルギーは生じません。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます
トランジスタのオンオフ（スイッチング）で作られる非安定な直流電圧をコンデンサで平滑して安定直流電圧をつくっているという感じなのでしょうか？

お礼日時：2018/03/04 21:58

No.1 回答者： yucco_chan 回答日時： 2018/03/04 16:31

>まず最初に交流電圧をトランス、ブリッジダイオード、コンデンサを用いて非安定直流電圧をつくる。

多くの場合は、トランスは使いません。
交流電圧をブリッジダイオード、コンデンサを用いて非安定直流電圧をつくる。
です。

>このDCチョッパの仕組みがいまいち理解できません。

http://energychord.com/children/energy/pe/dcdc/c …
ここを見ても分かりませんか？
図３を凄く簡単に説明すると、
MOS TrがONになると負荷およびコンデンサの電圧が０Vから徐々に上昇すると同時に
インダクター（コイル）にエネルギーがたまっていきます（充電されると理解しても良い）。
そして所定の電圧になると、MOS TrをOFF にするとインダクターに充電されたエネルギーを
放出する。
が、徐々に電圧が低下していくので、これも所定の電圧になったら、MOS TrをONにする。
これを繰り返して、一定電圧を保つ。
ON/OFFを決める所定の電圧はそれぞれ微妙に異なるので、リップル電圧として残る。

PWMは、Pulse Width Modulationの略。
Width は、幅 の事であり、読み方（カタカナ表記）は難しくて色々ありますが、
１例はウィズスです。
何処かの大バカは、ワイド（wide/広い）と表記しています。
３流メーカーのDC－ACインバーターの表記に多いです。

脱線しましたが、以下を見ると理解できるしょう。
https://toshiba.semicon-storage.com/jp/design-su …

この回答へのお礼

遅くなってすみません。
分かりやすい説明ありがとうございます^ ^
あともうひと息で理解できそうな気がします！

お礼日時：2018/03/04 21:48