プッシュプルの電圧

質問

電気回路のプッシュプル回路でドレインに加わる電圧が2倍になるのが理解できません。

書籍「パワーMOSFET活用の基礎と実際」の145ページに2倍になると描かれているのですが、なぜ2倍になるか書かれていません。
なぜ2倍になるのか、またそれはトランスの巻き数によるのか、数式等により証明できるのかなど詳しい説明、書籍やWEBページなどありましたらご教授お願いいたします。

回答No.3

tadys · ベストアンサー

プッシュプル回路にはシングルエンド型(SEPP)とダブルエンド型(DEPP)があります。
シングルエンド型では出力素子に加わる電圧は最大で電源電圧（１倍）ですが
ダブルエンド型では出力にトランスを使用するので電源電圧の２倍が加わります。

参考URLの右上のSPと書かれたところの左の点線が囲まれた部分が出力トランスです。
（真空管での例しか見つけられませんでした）
トランスのG1、G2端子には1100Vが加わっています。
P1につながっている真空管（100TH）がオンするとP1の電圧はゼロになります。
G1を基準にするとP1の電圧は-1100Vです。
この時、G2-P2間にはP1と逆位相の電圧が発生します。
G2を基準にするとP2の電圧は＋1100Vです。
G2端子には1100Vが加わっているのでGnd端子から見ると電源の２倍の電圧が加わることになります。

トランジスタを使ったオーディオアンプではDEPP型はほとんど使われません。
それはコンプリメンタリタイプの素子が簡単に手に入るので高価で性能の劣るトランスを使用するメリットが無いからです。
コンプリメンタリタイプの素子が無い真空管ではSEPPにするのはメリットが無いのであまり使われません。

パワーMOSFETではコンプリメンタリタイプの素子の入手が困難だった為、トランスを使ったプッシュプルが使われることもありましたが現在はあまり使われないでしょう。
その理由は、単なるスイッチング動作では厳密なコンプリメンタリ性は必要ない、
ドライブ回路の工夫で１種類の極性の素子で回路を作ることが出来るようになった、などの理由によります。
なお、スイッチングタイプの出力ではプッシュプルと呼ぶことは少なく、ハーフブリッジ、フルブリッジと呼ばれます。

参考URL：

http://www.anc-tv.ne.jp/~suzuki3/amp_100th/k_cv5112_100TH_Amp.pdf

お礼

ありがとうございました。

回答No.2

fjnobu

シングルに対して、出力電圧が２倍になるという意味だと思いますが、それなら、片方が出力０のときに反対側が出力があるので、２倍になるのです。書籍を持っていないので見当違いかも分かりませんが、前後の文章があれば、もう少し詳しく分かるかも知れません。

お礼

ありがとうございました。

回答No.1

maccha_neko

２倍というのがどういう意味なのかはわかりかねますけど，電子回路を勉強していくなら，座学とともに電子回路シミュレータで動きを追ってみるのが良いと思います．
以前はシミュレータだけで結構なお値段だったりしましたが，今はフリーの回路シミュレータもいろいろ出ています．LTSpiceなどは有名ですね．
http://www.linear-tech.co.jp/designtools/software/
もともと自社のICを使ったデザインをサポートするための物だったようですが，汎用的に使えて便利です．

お礼

ありがとうございました。