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転流ノッチ
(commutation notch)

ブリッジ整流回路は、 ダイオードやサイリスタなどの整流素子を順番に導通させていくことによって、 適切な相から負荷へと電流が流れられるようにし、整流動作を行なう。 この切り替えの動作を、転流 (commutation) と呼ぶ。

整流素子としてダイオードを用いたダイオード・ブリッジ整流回路においては、 この転流動作は自然に、かつほとんど瞬時に行なわれる (電源のインピーダンスを無視した場合)。

しかし、サイリスタ (SCR ――silicon controlled rectifier―― とも呼ばれる) には、

という特性があるため、 整流素子としてサイリスタを用いたサイリスタ・ブリッジ整流回路においては、 サイリスタのゲートに適切なタイミングでパルスを印加してターンオンさせ、 転流を行なわせることが必要となる。 パルスを印加されたサイリスタがターンオンすると、 それまでオン状態だったサイリスタには逆電圧が印加され、ターンオフする。 電源のインピーダンスや負荷の影響を無視し、 またターンオフが瞬時に行なわれると仮定した時の動作は、次の図のようになる。

だが、電源のインピーダンスや負荷の影響を無視しても、サイリスタの ターンオフには比較的長い時間 (遅いものでは 100μs のオーダー) を要し、 その期間は2つの相のサイリスタが導通して相間を短絡した状態となる。

これは電源電圧に転流ノッチ (commutation notch) と呼ばれる 過渡的な電圧変化を引き起こし、 同じ電源系統に接続された他の機器に悪影響を及ぼすことがある。

このため、規格によっては、機器が過大な転流ノッチを発生しないようにすること (例えば整流回路の前に適切なリアクトルを接続することによって その電源側に生じるノッチを軽減できる) や、ある程度の転流ノッチに耐えて正常に機能することが求められることがある。

ダイオードはターンオフが早く、 またダイオード・ブリッジの転流はそれらの相の電圧がほぼ同じ時に行なわれるため、通常、 ダイオード・ブリッジ整流回路はサイリスタ・ブリッジ整流回路が引き起こし得るような 著しい転流ノッチは生じない。


by Tom Sato, 2008-05-18