Ⅰ パワー半導体デバイスのスイッチング作用を利用した電力変換装置とその応用を扱う分野はパワーエレクトロニクスと呼ばれている。本講義では,パワーエレクトロニクスの基礎としての各種電力変換装置の動作原理と応用を講述する。
Ⅱ パワーエレクトロニクスの基礎,電圧源と電流源動作,受動素子(コンデンサとインダクタ)の役割,各種電力用半導体素子(パワーデバイス)の特徴と特性,直流チョッパ(降圧,昇圧,昇降圧),絶縁形DC-DCコンバータ,ダイオード整流器の基礎,チョークインプット形整流器,コンデンサインプット形整流器,サイリスタ整流器,インバータの基礎と動作原理,単相インバータ,三相インバータ,電流形インバータ,NPCインバータ,パワーエレクトロニクスの応用。
パワー半導体デバイスのスイッチング作用を利用した電力変換装置とその応用を扱う分野はパワーエレクトロニクスと呼ばれている。
本講義では,パワーエレクトロニクスの基礎としての各種電力変換装置の動作原理と応用を理解することを目的とする。
01. パワーエレクトロニクスとは?
02. 電圧源・電流源動作,受動素子の役割
03. 各種電力用半導体素子とその特性1
04. 各種電力用半導体素子とその特性2
05. 直流-直流変換器の概要,降圧チョッパ
06. 昇圧チョッパ,双方向チョッパ,昇降圧チョッパ
07. 4象限チョッパ,絶縁形DC-DCコンバータの基礎
08. フライバックコンバータ,フォワードコンバータ
09. 中間試験
10. 交流-直流変換器(整流器)の概要,純抵抗負荷時の特性
11. チョークインプット形整流回路
12. 電流の重なり,コンデンサインプット形整流回路,12パルス整流回路
13. 直流-交流変換器(インバータ)の基礎,単相インバータ
14. 三相インバータ,電流形インバータ,NPCインバータ
15. パワーエレクトロニクスの応用
教科書:金東海「パワースイッチング工学[改訂版]--パワーエレクトロニクスの中核理論」 電気学会
電磁気学Ⅰ,電磁気学Ⅱ,線形回路,回路理論,電気機器学などを履修しておくことが望ましい。
中間試験および期末試験を行い評価する。 また,講義時間中に簡単な演習を行うことがあり,その結果も評価に加える。
パワーエレクトロニクスは多様な分野で電力を効率よく利用するためのキーテクノロジーであり,エネルギー問題や環境問題への対応が迫られている中で,その重要性がこれまでにも増して高まってきている。
パワーエレクトロニクスの重要性を認識した上で,積極的な態度で講義に臨むことを期待する。
【オフィスアワー】
メール (赤木:akagi@ee.titech.ac.jp,萩原:mhagi@akg.ee.titech.ac.jp) で事前に予定を確認して下さい。