電力変換回路の高効率化と小型化に向けて必要となる基礎知識を一日速習！

パワーエレクトロニクス

≪コンバータの小型化と高効率化≫

【提携セミナー】

主催：株式会社情報機構

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。

◆受講後、習得できること

• コンバータの損失と効率に関する理論的知識
• 小型化の方法
• 高効率化の方法
• 小型化と高効率化を両立させる解析手法

◆受講対象者

コンバータやインバータ等、パワーエレクトロニクス（電力変換）に従事する技術者

◆必要な予備知識など

降圧チョッパや昇圧チョッパ回路など、パワーエレクトロニクス回路の基礎的な動作原理に関する知識

担当講師

茨城大学 工学部
電気電子システム工学科　准教授 博士（工学） 　鵜野 将年 先生

セミナープログラム（予定）

1. コンバータ
1.1. 非絶縁コンバータ
1.2. 絶縁型コンバータ
1.3. コンバータの体積内訳
1.4. 損失（効率）と体積の関係

2. 各種損失と効率
2.1. 電流の2乗に比例する損失（ジュール損失）
2.2. 電流に比例する損失
2.3. 電流とは無関係の損失
2.4. 各種損失と最高効率の関係
2.5. 低損失化へのアプローチ
2.5.1. 電流の2乗に比例する損失の低減
2.5.2. 電流に比例する損失の低減
2.5.3. 電圧/電流ストレス低減
2.5.4. SiCやGaNデバイスの採用

3. コンバータの体積
3.1. 小型化へのアプローチ
3.1.1. 高周波化による受動部品の小型化
3.1.2. 高エネルギー密度の受動部品の採用
3.1.3. 低損失化によるヒートシンクの小型化
3.1.4. 低背化等による空隙の削減
3.1.5. 部品や回路の統合
3.2. 受動部品
3.2.1. 周波数と充放電エネルギーの関係
3.2.2. 受動部品のエネルギー密度
3.3. ヒートシンク
3.4. 空隙

4. 高周波化とその課題、対策
4.1. 高周波化の問題
4.2. ソフトスイッチングによるスイッチング損失低減
4.3. 半導体デバイスの電圧/電流ストレス低減による低損失化
4.4. SiCデバイスやGaNデバイスの採用

5. 受動部品体積のモデリング
5.1. インダクタとコンデンサ
5.1.1. 蓄積エネルギーとリプルの関係
5.1.2. エネルギー密度から体積算出
5.2. コンデンサの採用による高電力密度化
5.2.1. スイッチトキャパシタ（チャージポンプ）
5.2.2. フライングキャパシタ
5.3. 体積算出の例
5.3.1. 昇圧チョッパ
5.3.2. 3レベルフライングキャパシタ昇圧コンバータ

6. 効率と体積を考慮した性能限界点の解析
6.1. 効率のモデリング
6.2. 体積のモデリング
6.3. パレートフロントカーブによる解析

7. コンバータの多相並列化（インタリーブ化）
7.1. 電流分担による部品の低背化
7.2. 実質的な高周波化によるリプル低減
7.3. 電流分担アンバランスの問題
7.4. 電流バランスの各種方法

8. 回路統合によるシステムレベルでの小型化
8.1. マルチポートコンバータ
8.2. コンバータの多目的化

公開セミナーの次回開催予定

開催日

未定

開催場所

未定

受講料

未定

オンライン配信のご案内

★　Zoomによるオンライン配信

については、こちらをご参照ください

備考

※配布資料・講師への質問等について

●配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
（開催1週前～前日までには送付致します）。
＊準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
（土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）

●当日、可能な範囲で質疑応答も対応致します。
（全ての質問にお答えできない可能性もございますので、予めご容赦ください。）
●本講座で使用する資料や配信動画は著作物であり
無断での録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売等を禁止致します。

お申し込み方法

★下のセミナー参加申込ボタンより、必要事項をご記入の上お申し込みください。