パワーエレクトロニクス	
（第3回 整流回路）		
担当：古橋武	furuhashi@cse.nagoya-u.ac.jp

1pp.4-5	

図1.8変圧器（トランス）の例	 	 	 一次側：100V
一次側	

二次側：9V-0-9V
二次側	v2v1v3v1 [V]v2, v3 [V]150100500-50-100-15040v2 v32051015t [ms]200-2051015t [ms]20-40(a) 変圧器（トランス）の記号	  (b) 一次側電圧波形	 
図1.10 変圧器の入出力波形	 

(c) 二次側電圧波形	 
2白線によりダイオードの向きを示す．	 
アノード	 

カソード	 

pp.5-6	
カソード	 

アノード	 

図1.11 ダイオードの例(100V, 1A)

図1.12 ダイオードの記号	 
I [A]IDV(a) ダイオードの特性測定	 

0.140.120.10.08
0.06
0.04
0.02
V [V]
0-2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1(b) 電圧・電流特性	 
3

図1.13 ダイオードの特性例	 

白線によりダイオードの向きを示す．	 
アノード	 

カソード	 

カソード	 

アノード	 

図1.11 ダイオードの例(100V, 1A)

図1.12 ダイオードの記号	 
I [A]

約0.7[V]	

ID

オン電圧	

V(a) ダイオードの特性測定	 

0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
V [V]
0-2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1(b) 電圧・電流特性	 
4

図1.13 ダイオードの特性例	 

p.8	TDv1ve

RLvov1v1(a) ダイオード導通時	
図1.18 半波整流回路の回路図	

図1.19 半波整流回路の動作モード	

v1 [V]vo [V]151050-5 0-10-151510500510 15 20 25 30t [ms](a) 変圧器の二次側の電圧v1の波形	 

(b) ダイオード非道通時	

510 15 20 25 30t [ms](b) ダイオードにより整流された電圧波形	 

図1.20 半波整流回路の電圧波形	 

5T

電圧例	 0.7[V]	＋	 －	D

10[V]	
－	＋	＋	＋	v1ve

RLvo－	

9.3[V]	 10[V]	

v1－	－	＋	(a) ダイオード導通時	
図1.18 半波整流回路の回路図	

vo [V]

151050-5 0-10-151510500510 15 20 25 30(a) 変圧器の二次側の電圧v1の波形	 

(b) ダイオード非道通時	

図1.19 半波整流回路の動作モード	

v1 [V]t [ms]0[V]	v1Vom
510 15 20 25 30

t [ms](b) ダイオードにより整流された電圧波形	 

図1.20 半波整流回路の電圧波形	 

6Vomvo [V]1510500p.9	

510 15 20 25 30

t [ms]

1 2πvo =vo dθ∫
2π 0=(b) ダイオードにより整流された	 
電圧波形	 
図1.20 半波整流回路の電圧波形	 

7Vomvo [V]1510500510 15 20 25 30

t [ms](b) ダイオードにより整流された	 
電圧波形	 
図1.20 半波整流回路の電圧波形	 

1 2πvo =vo dθ
∫
2π 01 π=Vom sin θ dθ∫
2π 0Vom π=sin θ dθ∫2π 0Vomπ[− cosθ ]0=2πVom(1 + 1)=2πVom=π(1.1)8

p.10	T

D1v1

RL vovev2
D2

図1.23 全波整流回路の回路図	
それぞれ10[V]とすると	

0.7[V]	
＋	 D1 －	＋	v1i－	＋	

D1＋	
9.3[V]	
RLv1

RL－	v2v2－	－	

D2 ＋	

D2

１9.3[V]	

(a) ダイオードD1導通時	

(b) ダイオードD2導通時	

図1.24 全波整流回路の動作モード	

9T

D1v1

RL vovev2
D2

それぞれ10[V]とすると	

図1.23 全波整流回路の回路図	
それぞれ
10[V]とすると	

0.7[V]	
＋	 D1 －	＋	iv
1－	＋	＋	9.3[V]	
RL－	v2

19.3[V]	

－	＋	－	－	D1 ＋	＋	v1－	v2＋	－	－	

D2 ＋	１9.3[V]	

(a) ダイオードD1導通時	

RLi9.3[V]	

＋	D2 －	0.7[V]	
(b) ダイオードD2導通時	

図1.24 全波整流回路の動作モード	

10p.11	
T

D1v1RL vovev2
D2

図1.23 全波整流回路の回路図	
v1 [V]
20151050-5 0-10-15-2051015t [ms]20(a) 変圧器の二次側の電圧v1の波形	 

vo [V]
16128400 2

4 6 8 10 12 14 16t [ms](b) ダイオードにより整流された電圧voの波形	 
11

図1.25 全波整流回路の電圧波形	

TD1v1RL vovev2
D2

図1.23 全波整流回路の回路図	
v1 [V]20151050-5 0-10-15-2051015t [ms]20(a) 変圧器の二次側の電圧v1の波形	 

vo [V]
16128400 2Vom
4 6 8 10 12 14 16t [ms](b) ダイオードにより整流された電圧voの波形	 
12

図1.25 全波整流回路の電圧波形	

vo [V]
16128400 2p.10	Vom
4 6 8 10 12 14 16(b) ダイオードにより整流された	 	 	 	 	 	 	 電圧voの波形	 
t [ms]

図1.25 全波整流回路の電圧波形	

1 2πvo =vo dθ∫
2π 0=13vo [V]16128400 2p.10	Vom
4 6 8 10 12 14 16(b) ダイオードにより整流された	 	 	 	 	 	 	 電圧voの波形	 
t [ms]

図1.25 全波整流回路の電圧波形	

1 2πvo =vo dθ∫02π2π1 ⎛ π=⎜ ∫ 0 Vom sin θ dθ + ∫π (−Vom sin θ ) dθ ⎞⎟⎠2π ⎝Vomπ2π[− cosθ ] 0 − [− cosθ ]π=2πVom(1 + 1 + 1 + 1)=
2π2Vom=(1.2) 14{π}PICマイコン(PIC12HV615)による正弦波生成回路，３タイプPWM回路	
RS
R16V

P1A P1B

VDD

510
PIC12F615
PIC12HV615

VR12kΩ	A2 A1 A050

CS
1µF	VSSA1 A0 = 00: 正弦波生成モード	
P1A, P1B = 0.25～2Hz正弦波出力, A2 = 周波数指令値信号入力		
A1 A0 = 01: PWM制御可視化モード	
P1A = 0.5HzPWM出力, A2 = 電圧指令値		
A1 A0 = 10: モータドライブモード	
P1A, P1B = 12.5kHzPWM出力, A2 = 電圧指令値		
A1 A0 = 11 D級アンプモード 	
P1A = 15kHzPWM出力, A2 = 音声信号入力（15kHzサンプリング）	

15

RS＋	－	6V

－	 ＋	

RS
50

VR12kΩ	P1A P1B

50
CS
1µF	

PIC12HV615

A2 A1 A0（A1	 A0	 =	 00の例）	 

立体配線図	 

16

RS

PIC12HV615

PIC12HV615

A1 A0A1 A0

A1 A0 = 00: 正弦波生成モード	

A1 A0 = 01: PWM制御可視化モード	

RSRS

PIC12HV615

PIC12HV615

A1 A0A1 A0

A1 A0 = 10: モータドライブモード	

A1 A0 = 11 D級アンプモード 	

17NI Signal Express Tektronix Edition ver1.1.0	

正弦波発生の様子	 

6V

R1510

P1A P1B

PIC12F615
PIC12HV615

R110k
C1vovo0.022µF	

VR12kΩ	

R16V

P1A P1B

510
PIC12F615
PIC12HV615

500msec

R110k
C1vo
vo

0.022µF	

VR12kΩ	500msec

18

Step1 製作課題

全波整流回路	 

以下の回路を作成せよ．	 
LED1

R1510
6V

RS
P1A P1B

50

PIC12F615
PIC16F615
PIC12HV615

R4100

LED2

LED3C1

LED5

LED４	0.1µF

CS

A2 A1 A01µF

VR12kΩ	

LED1

LED2

LED3

R4100	

LED1

LED2LED3LED5LED４	v1v1 > 0のとき，LED1, 3, 5オン	 

R4100	LED5LED４	v1v1 < 0のとき，LED2, 4, 5オン	 19Step1 レポート課題(1) 	 
右の整流回路において電圧v1の正負のそれぞれの場
合についてダイオードD1,D2, D3, D4 および抵抗RLの両端電圧の極性と値を図中に記せ．また電流iの流れる経路を示せ．ただし，電源電圧v1の値は＋10 [V],-10[V]とし，ダイオードのオン電圧は0.7 [V]とする．	 

T

D1v1

D3ve

RL
D4D2(a) ブリッジ整流回路	 
図1.26 ダイオードによる整流回路例	 

D1＋	

D1

D3

D3－	v1RL－	v1

RL＋	

D4vo

D4D2D2(a) v1正のとき	(b) v1負のとき	

図1.27 ブリッジ整流回路の動作モード	

20Step1 レポート課題(2) 	 次の整流回路の入出力電圧波形を描け．そして，出力電圧voの平均値を求めよ．ただし，ダイオードは理想ダイオードとする．	 

D1D2D1D3Rv1v2v3v1 = V sin ωt2π ⎞⎛v2 = V sin ⎜ ωt −⎟3 ⎠
⎝4π ⎞⎛v3 = V sin ⎜ ωt −⎟3 ⎠
⎝(a) ３電源整流回路	 

voD2DnRv1v2vovnv1 = V sin ωt2π ⎞⎛v2 = V sin ⎜ ωt −⎟n⎝⎠....
2(n − 1)π ⎞⎛vn = V sin ⎜ ωt −⎟n⎝⎠(b) n電源整流回路	 21