基本情報技術者試験 ap-2021r03h-a 午前 問23: 図はDCモータの正転逆転制御の動作原理を示す回路である。A1からA4の四つの制御信号の組合せの中で,モータが逆転するものはどれか。ここで,モータの+端子から−端

ap-2021r03h-a
Q 2323 / 80
図はDCモータの正転逆転制御の動作原理を示す回路である。A1からA4の四つの制御信号の組合せの中で,モータが逆転するものはどれか。ここで,モータの+端子から−端子に電流が流れるときモータは正転し,S1からS4のそれぞれのスイッチ素子は,対応するA1からA4の制御信号がそれぞれHighのとき導通するものとする。
DCモータ正転逆転制御回路図(S1〜S4のスイッチ素子とモータM,+V電源,GNDの接続図)

問題本文

図はDCモータの正転逆転制御の動作原理を示す回路である。A1からA4の四つの制御信号の組合せの中で,モータが逆転するものはどれか。ここで,モータの+端子から−端子に電流が流れるときモータは正転し,S1からS4のそれぞれのスイッチ素子は,対応するA1からA4の制御信号がそれぞれHighのとき導通するものとする。

選択肢

  • .A1: Low, A2: Low, A3: Low, A4: Low
  • .A1: Low, A2: High, A3: Low, A4: High
  • .A1: Low, A2: High, A3: High, A4: Low
  • .A1: High, A2: Low, A3: Low, A4: High

正解

. A1: Low, A2: High, A3: High, A4: Low

解説

この回路はHブリッジと呼ばれ,左上のS1が+V〜モータ+端子,左下のS2がモータ+端子〜GND,右上のS3が+V〜モータ−端子,右下のS4がモータ−端子〜GNDをつなぐ。逆転させるには“−端子から+端子へ”電流を流す必要があるので,+V→S3→−端子→モータ→+端子→S2→GNDという経路を作る。すなわちS3とS2だけを導通(High)させ,S1とS4をLowにする組合せ=A1:Low, A2:High, A3:High, A4:Lowのウが正解。

選択肢ごとの解説

  • .全てLowで全スイッチが開いており,どの経路も成立せず電流が流れないのでモータは回らない。
  • .S2とS4が導通するが,両方ともGND側のスイッチなので電源からモータへ電流を流す経路ができず回らない(同側の同時導通は無効)。
  • .S3(+V→−端子)とS2(+端子→GND)が導通し,−端子→+端子へ電流が流れるので逆転する。これが正解。
  • .S1(+V→+端子)とS4(−端子→GND)が導通し,+端子→−端子へ電流が流れるためモータは正転する。逆転ではない。

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