パワーエレクトロニクス

パワーエレクトロニクスの講義資料を配布いたします。

（メカトロニクスコース：5年）

 

前期中間試験範囲：パワエレの基礎・パワーデバイス・DC-DCコンバータ

第01回：講義のガイダンス及びパワーエレクトロニクスの基礎

  1. 講義の進め方と評価方法
  2. 講義内容の説明
  3. パワーエレクトロニクスとは？
Lecture_01 Exercise_01 Answer_01

第02回：電力スイッチング及び波形の解析

  1. 理想スイッチと実際のスイッチ
  2. 実際のスイッチにおける損失
  3. 波形の定量的な表現方法
Lecture_02 Exercise_02 Answer_02

第03回：パワー半導体デバイス（1）

  1. パワー半導体デバイスの基本用語
  2. ダイオード
  3. サイリスタ
Lecture_03 Exercise_03 Answer_03

第04回：パワー半導体デバイス（2）

  1. バイポーラパワートランジスタ
  2. パワーMOSFET
  3. IGBT
Lecture_04 Exercise_04 Answer_04

第05回：DC-DCコンバータ（1）

  1. スイッチング方式DC-DCコンバータ
  2. 降圧型DC-DCコンバータ
  3. 昇圧型DC-DCコンバータ
Lecture_05 Exercise_05 Answer_05

第06回：DC-DCコンバータ（2）

  1. 同期整流方式
  2. 双方向DC-DCコンバータ
  3. インダクタ電流の各モード
Lecture_06 Exercise_06 Answer_06

第07回：前期中間試験対策

  1. 試験の説明
  2. 試験範囲
  3. 模擬試験
試験対策 試験対策問題 解答

第08回：前期中間試験

前期末試験範囲：AC-DCコンバータ

第09回：AC-DCコンバータ（整流回路）（1）

  1. 単相半波ダイオード整流回路
  2. 誘導性負荷の場合
  3. モード解析法による動作解析
Lecture_09 Exercise_09 Answer_09

第10回：AC-DCコンバータ（整流回路）（2）

  1. 単相半波ダイオード整流回路（2）
  2. 単相全波ダイオード整流回路（R負荷)
  3. 単相全波ダイオード整流回路（LR負荷）
Lecture_10 Exercise_10 Answer_10

第11回：AC-DCコンバータ（整流回路）（3）

  1. 単相半波サイリスタ整流回路
  2. 誘導性負荷の場合
  3. モード解析法による動作解析
Lecture_11 Exercise_11 Answer_11

第12回：AC-DCコンバータ（整流回路）（4）

  1. 単相全波サイリスタ整流回路
  2. 誘導性負荷の場合
  3. モード解析法による動作解析
Lecture_12 Exercise_12 Answer_12

第13回：AC-DCコンバータ（整流回路）（5）

  1. 各整流回路の負荷電圧の平均値
  2. コンデンサ／チョークインプット型
  3. PFC（力率改善）コンバータ
Lecture_13 Exercise_13 Answer_13

第14回：前期末試験対策

  1. 試験の説明
  2. 試験範囲
  3. 模擬試験
試験対策 試験対策問題 解答

第15回：前期末試験

第16回：前期末試験返却を含めた振り返り

 

後期中間試験範囲：DC-ACインバータ 

第17回：DC-ACインバータ（1）

  1. インバータの基礎
  2. ハーフブリッジインバータ（抵抗負荷）
  3. フルブリッジインバータ（抵抗負荷）
Lecture_17 Exercise_17 Answer_17

第18回：DC-ACインバータ（2）

  1. インバータ駆動回路の動作原理
  2. 駆動回路の電源
  3. ブートストラップ方式の説明
Lecture_18 Exercise_18 Answer_18

第19回：DC-ACインバータ（3）

  1. RL回路の過渡現象
  2. 制御工学における時定数
  3. ハーフブリッジインバータ（誘導性負荷）
Lecture_19 Exercise_19 Answer_19

第20回：DC-ACインバータ（4）

  1. 電源における4象限動作
  2. ハーフブリッジインバータの動作分類
  3. フルブリッジインバータ（誘導性負荷）
Lecture_20 Exercise_20 Answer_20

第21回：DC-ACインバータ（5）

  1. 三相インバータ
  2. 誘導性負荷における動作モード
  3. 瞬時空間ベクトル
Lecture_21 Exercise_21 Answer_21

第22回：DC-ACインバータ（6）

  1. 三相インバータの各種波形
  2. PWMインバータ
  3. インバータの接地方法
Lecture_22 Exercise_22 Answer_22

第23回：後期中間試験対策

  1. 試験の説明
  2. 試験範囲
  3. 模擬試験
試験対策 試験対策問題 解答

第24回：後期中間試験

 

学年末試験範囲：スイッチングコンバータの設計法

第25回：スイッチング電源の設計（1）

  1. スイッチング電源の各種機能・特性
  2. 静特性（定常状態）と動特性（過渡状態）
  3. EMC（電磁両立性）
  4. 各種信頼性の為に要求される国際規格・規制
Lecture_25 Exercise_25 Answer_25

第26回：スイッチング電源の設計（2）

  1. 電源用インダクタ
  2. 磁気回路と電磁気学
  3. 巻数Nの導出
  4. エアギャップのメリットとデメリット
Lecture_26 Exercise_26 Answer_26

第27回：スイッチング電源の設計（3）

  1. キャパシタに流れる電流
  2. キャパシタの選定及び設計
  3. キャパシタの持つ周波数依存性
Lecture_27 Exercise_27 Answer_27

第28回：スイッチング電源の設計（4）

  1. 寄生成分を考慮した昇圧型コンバータ
  2. 簡易的な損失計算例
  3. 電流のより詳細な解析
Lecture_28 Exercise_28 Answer_28

第29回：スイッチング電源の設計（5）

  1. 熱抵抗の考え方
  2. ヒートシンク（冷却体）の選定
  3. 金属板を用いた冷却体の場合
Lecture_29 Exercise_29 Answer_29

第30回：学年末試験対策

  1. 試験の説明
  2. 試験範囲
  3. 模擬試験
試験対策 試験対策問題 解答

第31回：学年末試験

第32回：学年末試験返却を含めた振り返り

 

配布資料まとめ

講義 講義資料 課題 解答
第01回 Lecture_01 Exercise_01 Answer_01
第02回 Lecture_02 Exercise_02 Answer_02
第03回 Lecture_03 Exercise_03 Answer_03
第04回 Lecture_04 Exercise_04 Answer_04
第05回 Lecture_05 Exercise_05 Answer_05
第06回 Lecture_06 Exercise_06 Answer_06
第07回 試験対策 試験対策問題 解答
第08回 前期中間試験
第09回 Lecture_09 Exercise_09 Answer_09
第10回 Lecture_10 Exercise_10 Answer_10
第11回 Lecture_11 Exercise_11 Answer_11
第12回 Lecture_12 Exercise_12 Answer_12
第13回 Lecture_13 Exercise_13 Answer_13
第14回 試験対策 試験対策問題 解答
第15回 前期末試験
第16回 前期末試験返却を含めた振り返り
第17回 Lecture_17 Exercise_17 Answer_17
第18回 Lecture_18 Exercise_18 Answer_18
第19回 Lecture_19 Exercise_19 Answer_19
第20回 Lecture_20 Exercise_20 Answer_20
第21回 Lecture_21 Exercise_21 Answer_21
第22回 Lecture_22 Exercise_22 Answer_22
第23回 試験対策 試験対策問題 解答
第24回 後期中間試験
第25回 Lecture_25 Exercise_25 Answer_25
第26回 Lecture_26 Exercise_26 Answer_26
第27回 Lecture_27 Exercise_27 Answer_27
第28回 Lecture_28 Exercise_28 Answer_28
第29回 Lecture_29 Exercise_29 Answer_29
第30回 試験対策 試験対策問題 解答
第31回 学年末試験
第32回 学年末試験返却を含めた振り返り