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授業科目名
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担当教官
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パワーエレクトロニクス
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松沢 秀典
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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| 272034 | 2 | ES | 4 | 前期 | 金 | II |
| ［概要と目標］ | ||||||
| 電子デバイス（サイリスタ、GTO、IGBTなど）によって電力、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る。家電製品、自動車は無論のこと、ロボット、レーザ装置、列車、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る。我々が日々つつがなく生活できるのも、極論すればパワーエレクトロニクスのお陰である。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、交流、直流電力の調整、交直流間の変換、周波数の変換などの基礎を学び、上級へ進むための基礎を身につける。応用の詳細は、「電力応用工学」の科目において学ぶ。 | ||||||
| ［必要知識・準備］ | ||||||
| パワーエレクトロニクスではエネルギー、電力を電子デバイス（半導体素子）によって短時間の間に制御するので、取り扱う現象は必然的に単相、多相交流回路の過渡現象が主となる。したがって、事前に履修することが望ましい科目として、基礎電気理論（複素数、フーリエ級数）、電気回路 I （多相交流回路）、電気回路 II（スペクトル、過渡現象）、電子回路、電子デバイス工学 I、II （半導体素子の動作）が挙げられる。 | ||||||
| ［評価基準］ | ||||||
| レポートおよび期末試験によって、理解度と到達度を評価する。 | ||||||
| ［教科書］ | ||||||
| ［参考書］ | ||||||
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| ［講義項目］ | ||||||
| １．パワーエレクトロニクスとは（歴史、基本動作、学ぶ範囲） ２．半導体素子（ダイオード、サイリスター、GTO） ３．半導体素子（パワートランジスタ、IGBT、SIT、各デバイスの動作範囲） ４．歪み波形（フーリエ級数、スペクトル、高調波） ５．スイッチングの基礎 ６．デバイスのスイッチング時の損失と保護回路（スナバー回路） ７．単相整流回路（平滑リアクタンス、インダクタンスの影響、環流ダイオード） ８．単相ブリッジ整流回路、三相サイリスタブリッジ整流回路 ９．交流電力の調整、サイクロコンバータ １０．DC-DCコンバータ（直流チョッパ） １１．DC-DCコンバータ（スイッチングレギュレータ、フライバックレギュレータ） １２．インバータの原理（基本特性、三相インバータ、パルス幅変調（PWM）） １３．電磁障害（EMI）、無効電力補償装置（SVG）、無停電電源（UPS）などの応用装置 １４．品質管理と信頼性 １５． |
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