科目名 : パワーエレクトロニクス

科目コード 60720
配当学年 3年
開講期 前期
曜時限 月曜・1時限
講義室 電総大
単位数 2
履修者制限
講義形態 講義
言語
担当教員 引原隆士, 須田淳(2回目講義のみ)

講義概要

パワーエレクトロニクスは,電力用半導体デバイスを用いた電力の変換およびその制御に関わる学問分野である.本講義では,電力変換技術とその制御技術の基礎について理解し,応用に供するすることを目的としている.講義において,スイッチング回路を用いた電力変換の方法,電力用スイッチ素子と回路の動作を詳述し,それに基づいて,各種電源回路の制御技術,およびパワーエレクトロニクスによるモータ制御などへの応用技術について講義する.

評価方法

試験70%,演習及びレポート30%の合計点で評価する.試験の成績には,中間試験および期末試験の結果を用いる.

最終目標

半導体工学,電気回路,スイッチング回路の過渡現象に基づく電力変換とその応用について学習し,スイッチング電源の制御を介した電気電子機器の駆動技術を理解する.

講義計画

項目 回数 内容説明
パワーエレクトロニクスの概要 4 パワーエレクトロニクスの技術の導入,スイッチング回路の基礎について説明する.半導体工学の内容との接続のため,同講義の担当者による導入を行う.
DC/DC変換器 4 バックコンバータ・ブースコンバータをはじめとするDC/DC変換器の種類・回路動作について説明する.
AC/DC変換器 4 ダイオードを用いた整流回路,他励式交直変換器,自励式交直変換器(電流形・電圧形)の回路及び動作について説明する.さらに,単相・三相回路における変換器の回路構成や,出力に含まれる高調波について説明する.
パワーエレクトロニクス技術の応用 2 パワーエレクトロニクス技術の応用として,インバータによるモータ駆動について説明する. 速度制御,トルク制御などの考え方について説明する.
総論 1 学習到達度の確認を行うフィードバック授業を行う.

教科書

ノート講義(講義資料ファイル,プリント併用)

参考書

引原,他著 : エースシリーズ パワーエレクトロニクス(朝倉書店) ;
宮入著:基礎パワーエレクトロニクス(丸善)
須田,他著:ワイドバンドギャップ半導体の研究,グリーン・エレクトロニクス,No.9 (2012).
河村篤男,現代パワーエレクトロニクス,数理工学社 (2005)

予備知識

電気回路,電子回路,および電気機器基礎論

授業URL

講義資料はkulasis上で提供されます。
https://www.k.kyoto-u.ac.jp/student/

その他

なお,第2回目の講義は,半導体工学との接続のため,須田淳准教授に講義の一部をお願いする.講義の前にウエブサイトより講義資料の入手を奨める.