パワーエレクトロニクス

科目基礎情報

学校	鈴鹿工業高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	パワーエレクトロニクス
科目番号	0194	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	電気電子工学科	対象学年	5
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	教科書：「よくわかるパワーエレクトロニクス」森本雅之　森北出版株式会社，参考書：「パワーエレクトロニクス」堀孝正　編著，オーム社
担当教員	橋本 良介

到達目標

パワーエレクトロニクスで用いられる数式，半導体の特性，パワーエレクトロニクス機器を用いた電力変換を行うために必要な専門知識を習得し，機器設計に応用することができる．

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
評価項目1	パワーエレクトロニクスで用いられる数式が計算できて機器設計に応用できる．	パワーエレクトロニクスで用いられる基本的な数式が計算できる．	パワーエレクトロニクスで用いられる基本的な数式が計算できない．
評価項目2	パワー半導体の特性が説明できて機器設計に応用できる．	パワー半導体の基本的な特性が説明できる．	パワー半導体の基本的な特性が説明できない．
評価項目3	パワーエレクトロニクス機器を用いた電力変換を機器設計に応用できる．	パワーエレクトロニクス機器を用いた基本的な電力変換が計算できる．	パワーエレクトロニクス機器を用いた基本的な電力変換が計算できない．

教育方法等

概要:

パワーエレクトロニクスは現在では欠かすことのできない技術分野であり，電力（パワー）のスイッチングや変換などを，半導体を用いた電子回路（エレクトロニクス）で行うことを取り扱う．パワーエレクトロニクスの講義では，「半導体による電力変換」を理解・習得するための数学的な基礎知識，および電力変換の基礎について学習することが目的である．

授業の進め方・方法:

・すべての内容は，学習・教育到達目標(Ｂ)＜専門＞に対応する．
・授業は一部演習を含む講義形式で行う．講義中は集中して聴講する．
・「授業計画」における各週の「到達目標」はこの授業で習得する「知識・能力」に相当するものとする．

注意点:

<到達目標の評価方法と基準>「授業計画」における各週の「到達目標」の確認を中間試験と学年末試験で行う．合計点の60％の得点で，目標の達成を確認できるレベルの試験を課す．
<学業成績の評価方法および評価基準>中間・学年末試験の２回の試験の平均点で評価する．ただし，中間・学年末試験において60点を達成できない場合は，それを補う為の再試験を行う場合がある．このとき，再試験の成績が該当する試験の成績を上回った場合には，６０点を上限として，中間試験の成績を再試験の成績で置き換えるものとする．
<単位修得要件>学業成績で６０点以上を取得すること．
<あらかじめ要求される基礎知識の範囲>この授業は４年次までに学習した電気回路，電子回路，半導体工学，電気機器などを総合した科目であり，これらの科目を理解している必要がある．
<レポートなど>理解を深めるため必要だと判断した場合には演習課題を与える．
<備考>他の科目との関わりの深い分野であるので，必要に応じてそれらの教科書などを参考にして知識を深めて欲しい．授業中に理解できるように心掛けるとともに，数学的知識確認のために常に多くの問題を解いていく姿勢が大切である．

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とは	１．パワーエレクトロニクスでよく利用される用語や素子などについて説明できる．
		2週	スイッチングによる制御	２．スイッチングによる電力制御について説明できる．
		3週	降圧チョッパと昇圧チョッパ	３．直流チョッパ回路についてその動作を説明できる．
		4週	パワーデバイス	４．パワーデバイスの仕組みと動作原理，使い方を理解し，各種パワーデバイスの特徴を説明できる．
		5週	直流を変換する	５．直流の制御，直流の変換について説明できる．
		6週	インバータの動作	６．インバータ回路の特性について理解し，それを用いた電力制御法について説明できる．
		7週	第1週から第6週までの範囲のまとめと演習問題	７．これまでに学習した内容を説明することができる．
		8週	後期中間試験	８．これまでに学習した内容を説明し，諸量を求めることができる．
	4thQ
		9週	整流回路	９．各種整流回路ついて動作および特徴を説明できる．
		10週	交流を変換する	１０．交流の電力を調整する方法について説明できる．
		11週	パワーエレクトロニクスの制御（1）	１１．デューティファクタの制御ついて説明できる．
		12週	パワーエレクトロニクスの制御（２）	１２．PWM制御について説明できる．
		13週	パワーエレクトロニクスの電気回路理論	１３．非正弦波の取り扱い方について説明できる．
		14週	パワーエレクトロニクスの応用	１４．パワーエレクトロニクスの応用事例として，電源や電動機制御への応用などについて説明できる．
		15週	第9週から第14週までの範囲のまとめと演習問題	１５．これまでに学習した内容を説明することができる．
		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

	試験	課題	相互評価	態度	発表	その他	合計
総合評価割合	100	0	0	0	0	0	100
配点	100	0	0	0	0	0	100