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授業科目名 パワーエレクトロニクス
分類・系統自然科学 科学系
時間割番号 TEEK01
担当教員名 矢野 浩司
開講学期・曜日・時限 前期・金・II 単位数 2
<対象学生>
E以外
<授業の目的>
 現代社会におけるエネルギーの流れを制御しているパワーエレクトロニクスの基礎を学ぶ。パワーエレクトロニクスの範囲は余りにも広い。本科目では、電力変換システムに用いられる各種電子デバイス、交流、交流直流間の変換、電力の調整、モーター制御などパワーエレクトロニクスの応用について学ぶ。
<到達目標>  到達目標とは
・パワーデバイスの構造を記述できる
・電力変換器の動作原理を説明できる
<授業の方法>
 教科書に沿って説明する。必要に応じて実際に社会で用いられているパワーデバイスの実物をみせて、パワーエレクトロニクスを感じとってもらう。定性的定量的両面から理解が深まるように配慮する。
 
<成績評価の方法>
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 50  %後半の講義項目について目標達成度を評価する。 
2試験:中間期 50  %前半の講義項目について目標達成度を評価する。 
<受講に際して・学生へのメッセージ>
 電力、エネルギーの流れ、量などを制御する技術(パワーエレクトロニクス)は、あらゆる分野において重要な役割を担っています。家電製品、自動車は無論のこと、ロボット、レーザ装置、新幹線、また製鉄、製紙等の重工業、電力送配電は当然として、コンピュータ、医療現場の無停電化にも大きく貢献しています。我々が日々つつがなく生活できるのは、パワーエレクトロニクスのお陰と言っても言い過ぎではありません。パワーエレクトロニクスを理解するためには電気回路、電子デバイスの知識や交流を記述するための数学も必要です。少々歯ごたえがありますが、頑張って勉強してください。現代文明を支えているものが見えてきます。
<テキスト>
  1. 江間敏、高橋勲, パワーエレクトロニクス, オーム社, ISBN:4339012009
<参考書>
(未登録)
<授業計画の概要>
 1.パワーエレクトロニクス(歴史、分野) 
 2.電力用ダイオードとパワートランジスタ
 3.パワーMOSFETとIGBT
 4.サイリスタとGTO
 5.パワーエレクトロニクスの周辺技術
 6.交流波形と高調波
 7.整流回路
 8.中間評価
 9.インバータ(1)動作原理
10.インバータ(2)制御方法
11.電源回路(1):昇圧型コンバータ
12.電源回路(2):降圧型コンバータ
13.電源回路(3):絶縁型、非絶縁型コンバータ
14.パワーエレクトロニクスの応用技術(モータ制御、電源、電力)
15.総合評価
<JABEEプログラムの学習・教育目標との対応>
《土木環境工学科》
(A) 技術者の責務の自覚
 様々な知識を修得し、技術が社会や自然に及ぼす影響や効果、および技術者の社会に対する責任を理解して、これを説明することができる。