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vo
図1.23 全波整流回路の回路図
vo [V]
0 4 8 12 16
0 2 4 6 8 10 12 14 16 t [ms]
T
(b) ダイオードにより整流された電圧voの波形
図1.25 全波整流回路の電圧波形
v2
RL
D1
D2
v1
ve
こんなに出力電圧が変動しては困る
２章 平滑回路
図2.5 コンデンサによる平滑回路を持つ全波整流回路の回路図
v1 vo RL
ve
v2
T
D1
D2
p.16
図2.5 コンデンサによる平滑回路を持つ全波整流回路の回路図
v1 vo +
C RL
ve
v2
T
D1
D2
電解コンデンサ
p.16
図2.2 コンデンサによる平滑回路の立体配線図
図2.1 コンデンサによる平滑回路の例
変圧器 T ダイオード D1
可変抵抗器 RL
ダイオード D2
変圧器 T ダイオード D1
可変抵抗器 RL
ダイオード D2
ダイオード D2
pp.14-15
図2.2 コンデンサによる平滑回路の立体配線図
電解コンデンサ C
図2.1 コンデンサによる平滑回路の例
電解コンデンサ C 変圧器 T
ダイオード D1 可変抵抗器 RL
ダイオード D2
変圧器 T ダイオード D1
可変抵抗器 RL
ダイオード D2
ダイオード D2
pp.14-15
電解コンデンサ C変圧器 T
ダイオード D1
可変抵抗器 RL
ダイオード D2
pp.14-15
変圧器 Tダイオード D1
可変抵抗器 RL
ダイオード D2
v2v1
電解コンデンサが有る場合電解コンデンサが無い場合
v2v1
00
Hantek DSO-2090 USB ディジタルオシロスコープ
vo +
C
D2
D1
図2.6 コンデンサによる平滑回路を持つ全波整流回路の動作モード
(c) ダイオード非導通時 (v1<vo, -v2<vo)
D2
D1
＋
－
＋
－
－ ＋
＋ －
v1
v1
v2
v2
(a) ダイオードD1導通時 (v1>vo, v1> -v2)
RL
vo +
C RL
vo +
C
＋
－
D2
D1
(b) ダイオードD2導通時 (-v2>vo , -v2> v1)
＋
－
－ ＋
＋ －
v1
v2
RL
p.16
図2.6 コンデンサによる平滑回路を持つ全波整流回路の動作モード
(c) ダイオード非導通時 (v1<vo, -v2<vo)
D2
D1
＋
－
＋
－
－ ＋
＋ －
v1
v2
(a) ダイオードD1導通時 (v1>vo, v1> -v2)
vo +
C RL
(b) ダイオードD2導通時 (-v2>vo , -v2> v1)
v1 = 5 [V], v2 = 5 [V] vo = 9 [V] とすると
10 [V]
10 [V]
9.3[V]
9.3 [V]
0.7 [V]
vo +
C
D2
D1
v1
v2
RL vo
+ C
＋
－
D2
D1
＋
－
－ ＋
＋ －
v1
v2
RL
i1
io
10 [V]
10 [V]
0.7 [V]
9.3 [V]
9.3 [V] io
i1
＋
－
＋
－ 5 [V]
5 [V] 9 [V]
io
p.16
VE
i
vC
vR
C
R
SW
tRCCE e
RVVti
10)(
−−=
0 0 CC VvSWt == 投入，にて
00 1
C
t
E VdtiC
RiV ++= ∫
と逆ラプラス変換をする
RCSR
VVsI
sVVsI
sCR
sV
sCsIsRI
sV
CE
CE
CE
11)(
)(1
)()(
0
0
0
+
−=
−=⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ +
++=
ラプラス変換をすると
io
vo C
(b) ダイオード非導通時
図2.9 整流回路の等価回路
+ RL
)0(10 o
t
ooL vdtiC
iR =+ ∫ (2.6)
p.20
)0( ,0
1
00
00
vVVii
VdtiC
RiV
CE
o
C
t
E
−==
=
++= ∫にて
io
vo C
(b) ダイオード非導通時
図2.9 整流回路の等価回路
+
0 5 10 15 20 0
4
8
12
16
図2.8 コンデンサ電圧・入力電流 （実験結果）
vo [V]
t [ms]
RL )0(10 o
t
ooL vdtiC
iR =+ ∫
11
L
p
L
o RV
CRs
I+
=
(2.6)
(2.7)
(2.8)
(2.9)
p.20
io
vo C
(b) ダイオード非導通時
図2.9 整流回路の等価回路
+ )0(10 o
t
ooL vdtiC
iR =+ ∫
1sV
IsC
IR pooL =+
11
L
p
L
o RV
CRs
I+
=
CRt
L
po
LeRV
i−
=
(2.6)
(2.7)
(2.8)
(2.9)
0 5 10 15 20 0
4
8
12
16
図2.8 コンデンサ電圧・入力電流 （実験結果）
vo [V]
ダイオードが非導通となった瞬間を t = 0とし，vo(0) = Vpとする
t [ms]
RL
p.20
io
vo C
(b) ダイオード非導通時
図2.9 整流回路の等価回路
+
(2.10)
0 5 10 15 20 0
4
8
12
16
図2.8 コンデンサ電圧・入力電流 （実験結果）
vo [V]
ダイオードが非導通となった瞬間を t = 0とし，vo(0) = Vpとする
t [ms]
RL
p.20
io
vo C
(b) ダイオード非導通時
図2.9 整流回路の等価回路
+
CRt
poLoLeViRv
−
==
0 5 10 15 20 0
4
8
12
16
図2.8 コンデンサ電圧・入力電流 （実験結果）
vo [V]
ダイオードが非導通となった瞬間を t = 0とし，vo(0) = Vpとする
t [ms]
RL
p.20
(2.10)
[sec] :時定数 CRL
io
vo C
(b) ダイオード非導通時
図2.9 整流回路の等価回路
+
のときµF][ 1],[100
=Ω=
=−
CR
eVv
L
CRt
poLRL
p.20
t [µsec]
sec][ 10010100 6 µτ =×== −CRL
400 200
pV
時定数
vo
io
vo C
(b) ダイオード非導通時
図2.9 整流回路の等価回路
+
のときµF][ 1],[100
=Ω=
=−
CR
eVv
L
CRt
poLRL
p.20
t [µsec]
sec][ 10010100 6 µτ =×== −CRL
L
p
L
p
RV
RV
e 37.01 =−
400 200
pV
時定数
vo
v1, vo [V]
図2.7 コンデンサインプット型整流回路の波形例
vo
-20
-10
0
10
20
0 5 10 15 20 25 30 t [ms]
vo [V]
0 4 8 12 16
0 2 4 6 8 10 12 14 16 t [ms]
平滑化
p.17
Step2 製作課題 平滑回路 以下の全波整流回路に平滑回路を設けよ．ただし，コンデンサはプッシュスイッチにより入り切りができるようにせよ．また，コンデンサと抵抗RLからなる平滑回路の時定数が 約0.24[sec]程度となるように，コンデンサの静電容量と抵抗RLの抵抗値を決定せよ．プッシュスイッチの入り切りによる平滑回路の効果をTAに説明せよ．
0.1µF C1
VR1 2kΩ
PIC16F615 6V
PIC12F615 PIC12HV615
1µF
CS
LED1 RL
LED3
LED2
LED４
LED5 RS 50 P1A P1B
A2 A1 A0
R1
510
Step2 レポート課題(1) 図は整流回路においてダイオード非導通時における出力電圧voの波形例を示す．t = 0にて非導通状態になったとする．t = 0におけるvoの接線は t = RLCにてvo = 0となることを示せ．
t [µsec]
CRt L=
400 200
pV
vo t = 0におけるvoの接線
io
vo C +
RL
Step2 レポート課題(2) 図は抵抗RとインダクタンスLの直列回路である．以下の問いに答えよ． (a) スイッチSW1, SW2がオフであったとする．時刻t = 0 にてスイッチSW1をオンとしたとき，t > 0 におけるこの回路の微分方程式を示せ． (b) t = 0にてi = 0 として，微分方程式を解き，t 0 における電流 i を求めよ． (c) t = 10 L/R にてスイッチSW1をオフ，SW2をオンに切り替えたとき， t 10 L/R におけるこの回路の微分方程式を示せ． (d) 電流 i の波形を描け．
10Ω R vR
vs
vL L 400µH
VE
i SW1
6 V
SW2
≥≥
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