平成28年度 春期 午前Ⅱ 問12
ハードウェア
ブラシ付きDCモータの制御方式に関する記述のうち,適切なものはどれか。
- アPWM制御は,スイッチングノイズを発生することがある。
- イPWM制御は,制御周期が長いほど安定したモータ駆動ができる。
- ウリニア制御は,PWM制御よりも電力損失が少ない。
- エリニア制御は,開ループでトルクを制御できる。
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✓ これが正解アPWM制御は,スイッチングノイズを発生することがある。
解説
スイッチを高速に入り切りするPWM制御は、ノイズを出すことがあります。
PWM制御は、トランジスタなどのスイッチを高速で入り切りし、オンの時間の割合でモータにかかる平均の電圧を調整する方式です。見分ける軸は、スイッチを入り切りすることの利点と副作用です。スイッチはオンかオフのどちらかの状態にあるので、素子での電力の損失が小さく、効率よく駆動できるのが利点です。一方で、電圧や電流が急に切り替わるたびに、周りの回路へ雑音を出すことがあり、これがスイッチングノイズです。効率がよい代わりにノイズに気を配る必要がある、という組でPWM制御を押さえると、ほかの記述と比べやすくなります。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- イPWM制御は,制御周期が長いほど安定した…:PWM制御で制御周期を長くすると、オンとオフの一つ一つの時間が長くなり、モータの電流や回転にむらが出やすくなります。安定して駆動するには、モータの応答に比べて十分に短い周期を選ぶのが基本です。
- ウリニア制御は,PWM制御よりも電力損失が…:リニア制御は、トランジスタなどを抵抗のように働かせて電圧を連続的に下げる方式で、下げた分の電圧と電流の積が熱として失われます。スイッチを入り切りするPWM制御より電力の損失は大きくなります。
- エリニア制御は,開ループでトルクを制御でき…:リニア制御は、モータにかかる電圧を連続的に変える方式です。トルクはモータを流れる電流で決まり、電流は回転の状態によっても変わるので、電圧を決めるだけの開ループでトルクを制御できるわけではありません。
出典:平成28年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問12
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