パワーエレクトロニクス

科目基礎情報

学校	豊田工業高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	パワーエレクトロニクス
科目番号	75244	科目区分	専門 / 選択
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	電気・電子システム工学科	対象学年	5
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	「パワーエレクトロニクス」，オーム社，森本雅之，ISBN978-4-274-20960-4
担当教員	北川 亘

到達目標

(ア)パワーエレクトロニクスの概念を理解できる。 (d)
(イ)スイッチングによる電力変換を理解できる。(d)
(ウ)直流ー直流変換回路の動作原理，回路構成を理解できる。(d)
(エ)直流ー交流変換回路の動作原理，回路構成を理解できる。(d)
(オ)交流電力変換回路の動作原理，回路構成を理解できる。(d)
(カ)パワーデバイスの特徴を理解できる。(d)
(キ)パワーエレクトロニクスの制御方法について理解できる。(d)

ルーブリック

	最低限の到達レベルの目安(優)	最低限の到達レベルの目安(良)	最低限の到達レベルの目安(不可)
評価項目（ア）	パワーエレクトロニクスの概念を理解でき，応用製品，適用例も理解できる。	パワーエレクトロニクスの概念を理解できる。	パワーエレクトロニクスの概念を理解できない。
評価項目（イ）	直流ー直流変換回路の動作原理，回路構成を理解でき，応用問題を解くことができる。	直流ー直流変換回路の動作原理，回路構成を理解できる。	直流ー直流変換回路の動作原理，回路構成を理解できない。
評価項目（ウ）	直流ー交流変換回路の動作原理，回路構成を理解でき，応用問題を解くことができる。	直流ー交流変換回路の動作原理，回路構成を理解できる。	直流ー交流変換回路の動作原理，回路構成を理解できない。
評価項目（エ）	交流電力変換回路の動作原理，回路構成を理解でき，応用問題を解くことができる。	交流電力変換回路の動作原理，回路構成を理解できる。	交流電力変換回路の動作原理，回路構成を理解できない。
評価項目（オ）	パワーデバイスの特徴を理解でき，応用問題を解くことができる。	パワーデバイスの特徴を理解できる。	パワーデバイスの特徴を理解できない。
評価項目（カ）	パワーエレクトロニクス主回路について理解でき，応用問題を解くことができる。	パワーエレクトロニクス主回路について理解できる。	パワーエレクトロニクス主回路について理解できない。
評価項目（キ）	パワーエレクトロニクスの制御方法について理解でき，応用問題を解くことができる。	パワーエレクトロニクスの制御方法について理解できる。	パワーエレクトロニクスの制御方法について理解できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A-1 電気エネルギーの運用（発生，輸送，変換）に関する原理，実用化への問題と代表的な解決策を説明できる．

JABEE d 当該分野において必要とされる専門的知識とそれらを応用する能力

本校教育目標 ① ものづくり能力

教育方法等

概要:

ロボットなどの産業機械，鉄道や自動車などの輸送機械，パソコンなどのオフィス情報機器，あるいは身の回りの家電機器で，パワーエレクトロニクス技術がどのように利用されているかを，概要から始めて，各種電力変換回路の原理・特性・制御を学ぶ。この講義では，直流ー直流，直流ー交流，交流電力変換回路について学ぶ。

授業の進め方・方法:

注意点:

授業後に教科書章末問題を用いて必ず復習し，学習内容を深めること。

選択必修の種別・旧カリ科目名

選択必修4
規制技術に含まれるものはない

授業の属性・履修上の区分

実務経験のある教員による授業

必履修

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	パワーエレクトロニクス概説（復習：章末問題）	パワーエレクトロニクスの概念を理解できる。
		2週	スイッチングによる電力変換（降圧チョッパ）（復習：章末問題）	パワーエレクトロニクスの概念を理解できる。
		3週	直流ー直流変換回路（昇圧・昇降圧チョッパ）（復習：章末問題）	直流ー直流変換回路の動作原理，回路構成を理解できる。
		4週	直流ー直流変換回路（4象限チョッパ）（復習：章末問題）	直流ー直流変換回路の動作原理，回路構成を理解できる。
		5週	直流ー交流変換回路（単相インバータ）（復習：章末問題）	直流ー交流変換回路の動作原理，回路構成を理解できる。
		6週	直流ー交流変換回路（三相インバータ（復習：章末問題））	直流ー交流変換回路の動作原理，回路構成を理解できる。
		7週	交流電力変換回路（単相整流回路）（復習：章末問題）	交流電力変換回路の動作原理，回路構成を理解できる。
		8週	交流電力変換回路（三相整流回路・PWM整流回路）（復習：章末問題）	交流電力変換回路の動作原理，回路構成を理解できる。
	4thQ
		9週	パワーデバイス（ダイオード・サイリスタ・トランジスタ）（復習：章末問題）	パワーデバイスの特徴を理解できる。
		10週	パワーデバイス（MOSFET・IGBT）（復習：章末問題）	パワーデバイスの特徴を理解できる。
		11週	パワーエレクトロニクスの主回路（スイッチング回路）（復習：章末問題）	パワーエレクトロニクス主回路について理解できる。
		12週	パワーエレクトロニクスの主回路（受動素子）（復習：章末問題）	パワーエレクトロニクス主回路について理解できる。
		13週	パワーエレクトロニクスの制御（インバータ制御）（復習：章末問題）	パワーエレクトロニクスの制御方法について理解できる。
		14週	パワーエレクトロニクスの制御（センサ・ハードウェア）（復習：章末問題）	パワーエレクトロニクスの制御方法について理解できる。
		15週	後期の総まとめ
		16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類		分野	学習内容	学習内容の到達目標	到達レベル	授業週
専門的能力	分野別の専門工学	電気・電子系分野	電力	半導体電力変換装置の原理と働きについて説明できる。	4

評価割合

	中間試験	定期試験	課題	合計
総合評価割合	30	50	20	100
専門的能力	30	50	20	100