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2・1級自動車整備士向け 
安定化回路                            四択問題
一級小型自動車整備士試験 2004年3月21日 問題19
問題

  
図に示すEPS・ECUの電源回路に関する記述として,不適切なものは次のうちどれか。
(1) EPS・ECU内部の電源回路は,安定化した12Vと5Vの電源がある。
(2) EPS・ECUは,IG1とアース1,2の12Vの電源回路と+B,PGのモータ用の電源回路がある。
(3) IG1はEPS・ECUの電源として供給され,12V電源や5Vレギュレータの電源として使用される。
(4) +B,PGはモータの動力源としてできるだけ短い導線で配線されている。


解説

安定化回路
負荷が変化する事により、出力電圧はたえず変動しています。その変動分を取り除き、安定した出力を得るための回路を安定化回路と呼んでいます。

図 安定化回路・ブロックダイアグラム
@ 基準:電源の安定度を決定づける要素です。可能な限り安定な電圧を供給します。
A 検出:出力の状態を監視し、基準電圧と比較するため比較回路に入力しています。
B 比較:基準と検出の両信号を比較し、その誤差を増幅し、制御回路に伝えています。(誤差増幅器)
C 制御:このブロックは比較回路から送られた誤差信号を修正制御します。直流電源の場合ここに大容量トランジスタを用いるため、制御トランジスタと呼ばれています。

安定化をまとめると次の二つが重要です。

1.バッテリの電圧が例えば10V〜14Vと変動し、上図の安定化回路の入力に加わったとしても、出力が常に5Vを維持する。

2.出力に接続された負荷抵抗が変動しても、常に5Vの電圧を供給する(定電圧源;電流が変動しても電圧は一定)。

ECUの5V電源は、5Vレギュレータです。

レギュレータは、安定化(「安定化した」)電源と同じ意味です。

ECUコンピュータの電圧不安定による誤動作を防ぐために、5Vレギュレータが必要です。

+B端子には、オルタネータの全波整流後のリップル(脈動)が現れています。すなわち直流電圧に三相全波整流電圧が重畳した格好になっています。 
一般的には、このリップル(一種の交流信号)を小さくするために(理想的な直流電圧を得るため)、電気・電子的フィルタ(濾波器)を従属接続しますが、車にはそこまでの直流性を必要としませんのでフィルタを用いません。
 ちなみに、家電製品ですと、この小さなリップルが増幅され、寄生振動を発生し悪さをしますので、フィルタでこのリップル高周波を除去しています。
題意の

(1)EPS・ECU内部の電源回路は,安定化した12Vと5Vの電源がある

において、「安定化した12Vと5V」は両方が安定化されたというものですが、安定化されているのは5Vだけですので、不適切になります。

(2)〜(4)は適切なものです。

「安定化した」といえばレギュレータでレギュレイトされたという意味になり、負荷変動において、供給電圧が変動しないことを保障するものです。

用語

コントロールは制御、管理する意味ですが、レギュレイトは、制御対象をある規定値の範囲の中に調整する(取り締まる)もので、目標値が変動しない一定値制御の場合に用いられます。
@ reg・u・late
vt. 統制[規定]する; 取締る; 調整する.
A reg・u・la・tion
n., a. 規則(の), 法規; 規制; 規定(の), 正規(の); 調整, 調節; 普通の, 通例の.
B reg・u・la・tor
n. 調節装置; (時計の)整時器; 標準時計.
リップル [ripple]
さざ波織り.綿やレーヨン織物を薬品を使って局部的に縮らせたもので,夏向きの生地.

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