☆コンバータの基礎から小型化・高効率化を達成するための方法について解説

パワーエレクトロニクスの基礎

－「コンバータ」の小型化と高効率化－

【提携セミナー】

主催：株式会社R&D支援センター

◆セミナー趣旨

パワー半導体デバイスを用いた電力変換技術を取り扱うパワーエレクトロニクスは、電力を必要とするあらゆる機器で用いられている汎用性の高い技術です。従来から幅広い分野で応用されてきた技術ですが、電気自動車に代表されるモノの電動化、再生エネルギーの導入、リチウムイオン二次電池の登場、に伴いパワーエレクトロニクスの需要は飛躍的な高まりを見せています。同時に、非電気系技術者にもパワーエレクトロニクスの基礎的な知識が求められようになりました。

本講演の前半部では、コンバータ（直流電力変換）を題材としてパワーエレクトロニクスの基礎的な回路の原理について解説します。後半では、実用の観点で重要となる回路サイズと効率に焦点を当て、小型化・高効率化を達成するための方法について解説します。

◆習得できる知識

• 基礎的なコンバータ（直流電力変換回路）の動作原理と特徴
• 電力変換回路のサイズを決定する要因
• 電力変換回路の小型化の手法
• 電力損失の種類と発生要因
• 電力損失低減と高効率化の手法

◆受講対象

• これからパワーエレクトロニクスに携わる技術者の方
• バッテリや再生可能エネルギーに携わる技術者の方
• パワーエレクトロニクスに興味のある非電気系技術者の方

◆必要な前提知識

特に予備知識は必要ありません。基礎から解説いたします

◆キーワード

コンバータ,パワーエレクトロニクス,電力変換,セミナー

担当講師

茨城大学　電気電子システム工学科 准教授 博士（工学）　鵜野 将年 氏

【ご略歴・ご活躍】
2004年3月同志社大学大学院工学研究科電気工学専攻修了。
2012年3月総合研究大学院大学物理科学研究科博士後期過程修了（工学）。
2004年4月宇宙航空研究開発機構に入所、宇宙機電源システムの研究開発に従事。
2014年10月茨城大学工学部電気電子工学科准教授、現在に至る。
主として、蓄電池や太陽電池システム用パワーエレクトロニクスに関する研究に従事。

2009年，2013年，2015年，電気学会優秀論文発表賞。
2018年IPEC Isao Takahashi Power Electronics Award。
2019年電気科学技術奨励賞。
2021年ECCE Asia Best Paper Award。

セミナープログラム（予定）

１．パワーエレクトロニクスへの要求の高まり
1-1．モノの電動化とリチウムイオン電池の登場
1-2．再生エネルギーの普及

２．電力変換の基礎
2-1．抵抗による電圧変換
2-2．スイッチングによる電力変換
2-3．パワーエレクトロニクス回路の構成
2-4．電力変換の形態（直流変換と交流変換）

３．非絶縁型コンバータ（チョッパ回路）
3-1．降圧チョッパ
3-2．昇圧チョッパ
3-3．昇降圧チョッパ
3-4．Hブリッジを用いた昇降圧チョッパ
3-5．その他の非絶縁型コンバータ
3-6．電流不連続モード
3-7．同期整流と双方向電力変換

４．絶縁型コンバータ（DC-DCコンバータ）
4-1．トランス（変圧器）
4-2．フライバックコンバータ
4-3．フォワードコンバータ
4-4．その他の絶縁型DC-DCコンバータ

５．コンバータの小型化
5-1．回路サイズを決定する要因
5-2．スイッチングの高周波化
5-3．受動部品のエネルギー密度向上
5-4．損失低減による廃熱系の小型化
5-5．複数コンバータの統合
5-6．GaNやSiCデバイスによる小型化

６．損失と効率
6-1．各種損失と電流の関係
6-1．電流の2乗に比例する損失
6-2．電流に比例する損失
6-3．電流と無関係の損失
6-4．最高効率点

７．ハードスイッチングとソフトスイッチング
7-1．スイッチング損失
7-2．ゼロ電流スイッチングとゼロ電圧スイッチング
7-3．Dual Active Bridgeコンバータ
7-4．共振形コンバータ

８．コンデンサの活用による小型化
8-1．スイッチトキャパシタコンバータ
8-2．フライングキャパシタコンバータ

９．まとめ

公開セミナーの次回開催予定

開催日

2022年03月24日（木） 10:30～16:30

開催場所

【WEB限定セミナー】※会社やご自宅でご受講下さい。

受講料

非会員： 55,000円 （本体価格：50,000円）
会員： 49,500円 （本体価格：45,000円）

会員の方あるいは申込時に会員登録される方は、受講料が1名55,000円（税込）から
・1名49,500円（税込）に割引になります。
・2名申込の場合は計55,000円（2人目無料）になります。両名の会員登録が必要です。

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