第一種電気工事士 過去問
令和4年度（2022年） 午後
問13 (一般問題 問13)
問題文
図に示すサイリスタ（逆阻止3端子サイリスタ）回路の出力電圧V0の波形として、得ることのできない波形は。ただし、電源電圧は正弦波交流とする。 
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問題
第一種電気工事士試験 令和4年度（2022年） 午後 問13（一般問題 問13） （訂正依頼・報告はこちら）
図に示すサイリスタ（逆阻止3端子サイリスタ）回路の出力電圧V0の波形として、得ることのできない波形は。ただし、電源電圧は正弦波交流とする。
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この過去問の解説 （3件）
01
ダイオードはアノードとカソードから構成されますが、サイリスタはそれにゲートが加わります。ゲート電流を変化させることによって、アノードとカソードの電流を制御できます。
なので通常のダイオードとは違う波形を出すことができますが、逆方向に電流が流れることはありません。
この波形は通常のダイオードで出せる波形です。もちろんサイリスタでもこのような波形は出力可能です。
順方向の波形のうち、立ち上がりの部分をカットしています。このような出力がサイリスタでは可能です。
順方向の波形のうち、ピーク後の部分をカットしています。このような出力がサイリスタでは可能です。
この波形だけ逆方向の電流が流れていますが、このような制御はできません。
おそらく直感的にわかるかとは思いますが、このようなケースでは仲間外れを探すのが最も確実な方法になります。
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02
交流は1周期の中で＋とーの両方を交互に出します。サイリスタが交流の回路中にあると、ある向きにしか電流を流さず、逆方向に電流が流れないようにします。
ゲート入れて制御することでさらに細かな制御ができるようになります。
本問題ではサイリスタの向きにより＋方向にしか電圧が行かないようになっています。
常にゲートを入れた状態の波形になるため問題ありません。
途中でゲートの入切の操作をした状態の波形になるため問題ありません。
途中でゲートの入切の操作をした状態の波形になるため問題ありません。
ー方向に波形が出てしまっているためこれが誤りです。
正弦波交流の波形はsin波で表します。この問題は遅れや進み等がありませんので単純に解くことがきました。
仮に遅れていた場合、波形自体が全体的に右にずれることも覚えておきましょう。
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03
サイリスタはダイオードを2つ重ねたような構造になっていて、前段のダイオードを通過した電流を後段のダイオードでオンオフすることができます。問題の図において、ゲート回路はこのオンオフを制御するために設けられています。
ゲートのオンオフは、回路を開閉するスイッチの機能しかないため、流れていない電流を新たに流すことはできません。したがって、前段のダイオードで電流が阻止されているときは、スイッチをオンにしても電流が流れることはありません。
この波形は、ゲートを常時オンにすることにより得ることができます。
この波形は、電源電圧の周期の最初にゲートを閉じ、その後、およそ、1/6周期の時間が経過したのちにゲートを開くことによって得ることができます。
この波形は、電源電圧の周期の最初にゲートを閉じ、その後、およそ、1/4周期の時間が経過したのちにゲートを開くことによって得ることができます。
この波形を得ることはできません。電源電圧の周期の1/2の時間が経過したのちにゲートを開いても、前段のダイオードで電流が阻止されているため、逆向きの電圧を得ることはできません。
サイリスタはダイオードに流れる電流をゲートによってオンオフできる半導体素子です。電流が導通する期間を制御することにより電力の調整などに用いることができます。
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