パワーエレクトロニクス

科目基礎情報

学校	岐阜工業高等専門学校	開講年度	平成30年度 (2018年度)
授業科目	パワーエレクトロニクス
科目番号	0226	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: 1
開設学科	電気情報工学科	対象学年	5
開設期	後期	週時間数	後期:2
教科書/教材	新インターユニバーシティ・パワーエレクトロニクス(堀孝正編著・オーム社)を教科書として用いる。適宜プリントを配布する
担当教員	冨田 睦雄

到達目標

本授業では、電気エネルギーを別の形の電気エネルギーに変換する電力変換器の原理と特性を習得する。具体的には以下の項目を目標とする。
①パワー素子についての理解
②スイッチングによる電力変換の理解
③サイリスタを用いた電力変換の理解
④チョッパについての理解
⑤DC-DCコンバータの理解
⑥インバータの原理と特性の理解

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安	標準的な到達レベルの目安	未到達レベルの目安
パワー素子についての理解	パワー素子に関する問題をほぼ完璧に解くことができる。	パワー素子に関する基本的な問題を解くことができる。	パワー素子に関する基本的な問題を解くことができない。
スイッチングによる電力変換の理解	スイッチングによる電力変換に関する問題をほぼ完璧に解くことができる。	スイッチングに関する基本的な問題を解くことができる。	スイッチングに関する基本的な問題を解くことができない。
サイリスタを用いた電力変換の理解	サイリスタを用いた電力変換に関する問題をほぼ完璧に解くことができる。	サイリスタを用いた電力変換に関する問題をほぼ正確(6割以上)に解くことができるに関する基本的な問題を解くことができる。	サイリスタを用いた電力変換に関する基本的な問題を解くことができない。
チョッパについての理解	チョッパに関する問題をほぼ完璧に解くことができる。	チョッパに関する問題をほぼ正確(6割以上)に解くことができるに関する基本的な問題を解くことができる。	チョッパに関する問題をほぼ正確に解くことができないに関する基本的な問題を解くことができない。
DC-DCコンバータの理解	DC-DCコンバータの理解に関する問題をほぼ完璧に解くことができる。	DC-DCコンバータの理解に関する問題をほぼ正確(6割以上)に解くことができるに関する基本的な問題を解くことができる。	DC-DCコンバータの理解に関する基本的な問題を解くことができない。
インバータの原理と特性の理解	インバータの原理と特性に関する問題をほぼ完璧に解くことができる。	インバータの原理と特性に関する基本的な問題を解くことができる。	インバータの原理と特性に関する基本的な問題を解くことができない。

教育方法等

概要:

本授業では、電気エネルギーを別の形の電気エネルギーに変換する電力変換器の原理と特性を習得する。

授業の進め方・方法:

授業は、教科書，プリント，板書を中心に行うので、各自学習ノートを充実させること。英語導⼊計画：Documents(10%)

注意点:

なお，成績評価に教室外学修の内容は含まれる。
学習・教育目標 （Ｄ−３　エネルギー系）1００％　 JABEE基準１（１）：（ｄ）

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	電力変換概説	電力変換概説を理解する (教室外学修)パワーエレクトロニクスの応用例をまとめる
		2週	パワー半導体デバイスの基本特性（ダイオード, サイリスタ）	パワー半導体デバイスの基本特性（ダイオード, サイリスタ）)を理解する(教室外学修)SOAについてまとめる
		3週	パワー半導体デバイスの基本特性(パワートランジスタ, 各種デバイスの比較)	パワー半導体デバイスの基本特性（パワートランジスタ, 各種デバイスの比較)を理解する。(教室外学修) 色々なデバイスがある理由をまとめる
		4週	スイッチングによる電力変換（効率について）(AL のレベル C)	スイッチングによる電力変換（効率について）を理解する(教室外学修)スイッチングによる電力変換の効率がよい理由をまとめる
		5週	スイッチングによる電力変換（半導体デバイスを守る工夫）(AL のレベル C)	スイッチングによる電力変換（半導体デバイスを守る工夫）を理解する(教室外学修)スナバ回路についてまとめる
		6週	スイッチングによる電力変換（半導体デバイスの損失低減法）(AL のレベル C)	スイッチングによる電力変換（半導体デバイスの損失低減法）を理解する(教室外学修)デバイスの損失を求める演習
		7週	単相サイリスタブリッジ整流回路	単相サイリスタブリッジ整流回路を理解する(教室外学修)逆変換動作についてまとめる
		8週	単相混合ブリッジ整流回路(AL のレベル C)	単相混合ブリッジ整流回路を理解する(教室外学修)単相混合ブリッジ整流回路の出力波形を求める
	4thQ
		9週	三相サイリスタブリッジ整流回路(AL のレベル C)	三相サイリスタブリッジ整流回路を理解する(教室外学修)三相サイリスタブリッジ整流回路の出力波形を求める
		10週	サイクロコンバータのしくみ(AL のレベル C)	サイクロコンバータのしくみを理解する(教室外学修)サイクロコンバータの動作をまとめる
		11週	降圧チョッパ(AL のレベル C)(AL のレベル C)	降圧チョッパを理解する (教室外学修)降圧チョッパの計算を行う
		12週	昇圧チョッパ・昇降圧チョッパ・スイッチングレギュレータ(AL のレベル B)	昇圧チョッパ・昇降圧チョッパ・スイッチングレギュレータを理解する(教室外学修)昇圧チョッパの計算を行う
		13週	第１３回： ソフトスイッチングと共振形コンバータ(AL のレベル C)	ソフトスイッチングと共振形コンバータを理解する (教室外学修)共振形コンバータの動作原理をまとめる
		14週	第１４回：インバータの原理と特性	インバータの原理と特性を理解する(教室外学修)スイッチング関数とインバータについてまとめる
		15週	期末試験	パワーエレクトロニクスのまとめ
		16週	期末試験の解答の解説及びパワーエレクトロニクスのまとめ	パワーエレクトロニクスのまとめ(教室外学修)パワーエレクトロニクス全般をまとめる

評価割合

	期末試験	課題提出	合計
総合評価割合	100	20	120
得点	100	20	120