半波整流と全波整流についての質問

2003/04/01 16:15

このQ&Aのポイント

半波整流と全波整流についての質問です。質問の内容は、全波整流された交流をコンデンサで平滑化する場合において、整流前の実効値が直流電流値となるかどうかについてです。
半波整流によって得られる電流は、I(t)=Irms×ｆ(t)と表されます。一方、全波整流された電流は、I'(t)=Irms×abs（ｆ(t)）となります。（absは絶対値を表す関数）
さらに、I'(t)をコンデンサで平滑化すると電流はI''(t)=const=Irmsとなると思われますが、これは正しいでしょうか？

noname#230358

電子部品・基板部品
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ベストアンサー

noname#230359

2003/05/25 15:32 回答No.12

　今ごろ回答に投稿して良いのかどうかわかりませんが、気になるので投稿します。　質問の内容からすると、コンデンサ入力型整流回路のようですが、この場合、充電電流は大きな高調波を含んだ鋭い山のような波形になります。　電源回路設計によく使われるＯ．Ｈ．Ｓｃｈａｄｅのグラフを見るとわかりますが、このときの充電電流の実効値は、ごく普通に設計しても、負荷電流実効値（直流だから平均値と同じ）の２４倍にもなります。　充電電流波形をフーリエ変換すると、直流成分と、1次、2次、3次・・・の交流成分に分かれますが、このうち直流成分のみ、コンデンサを越えて負荷電流になります。では交流成分はどうなったかと言うと、コンデンサの前側のみでループを描き、後側には伝わりません。つまり、充電電流の平均値が、負荷電流になる訳です。　　これまでの議論で、「回路を理想的なものと考えると、エネルギー保存の法則から、コンデンサの前と後で実効値に変化は無い」というような論理が見うけられますが、エネルギーは、「電圧×電流×時間」、あるいは「電流×電流×抵抗×時間」で考えるべきであり、電流の実効値のみで考えるのは意味がありません。　ちなみに、理想的なチョーク入力型整流回路の場合、充電電流は正弦波の全波整流波形そのものになりますが、このときの実効値は、Ｉｐ／√２（Ｉｐは正弦波のピーク値）であり、平均値は、Ｉｐ×２／πであり、実効値は平均値の１．１１倍になります。　コンデンサの前と後で実効値が一致するのは、プラス側とマイナス側の電圧が等しい矩形波を全波整流し、その時点ですでに直流になっている場合だけです。

質問者

お礼 2003/05/26 19:10

＞　コンデンサの前と後で実効値が一致するのは、＞プラス側とマイナス側の電圧が等しい矩形波を全＞波整流し、その時点ですでに直流になっている場＞合だけです。コンデンサで平滑された電流値は平均値で表されるという事ですね。（実効値に対して必ず低めに出る）＞　充電電流波形をフーリエ変換すると、直流成分＞と、1次、2次、3次・・・の交流成分に分かれます＞が、このうち直流成分のみ、コンデンサを越えて負＞荷電流になります。では交流成分はどうなったかと＞言うと、コンデンサの前側のみでループを描き、後＞側には伝わりません。つまり、充電電流の平均値＞が、負荷電流になる訳です。コンデンサは負荷に対して並列につなぎ、交流・直流両方の成分が混じった電流を流した場合は、ノイズフィルターのような働きをする様子を表しているのですよね。よくわかりました。又ご指導ください。

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