到達目標
学習目的：各種電力用半導体素子の特徴を理解した上で，整流回路，チョッパおよびインバータの基本動作を理解する。
到達目標
1. 各種電力用半導体素子（パワーデバイス）の基本動作・特徴を説明できる。
2. 整流回路の原理とはたらきについて説明できる。
3. チョッパ，インバータの原理とはたらきについて説明できる。
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 | 各種電力用半導体素子（パワーデバイス）の基本動作・特徴と電気特性を説明できる。 | 各種電力用半導体素子（パワーデバイス）の特徴と電気特性を説明できる。 | 左記に達していない。 |
| 評価項目2 | 整流回路の原理とはたらきについて説明でき，出力平均値を計算できる。 | 整流回路の原理とはたらきについて理解し，出力平均値を計算できる。 | 左記に達していない。 |
| 評価項目3 | チョッパ，インバータの原理とはたらきについて説明でき，入出力特性の基礎的な計算ができる。 | チョッパ，インバータの原理とはたらきについて理解し，入出力特性の基礎的な計算ができる。 | 左記に達していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
一般・専門の別：専門・電気・電子
基礎となる学問分野：工学/電気電子工学/電力工学・電力変換・電気機器
学習教育目標との関連：本科目は総合理工学科学習教育目標「① 教養豊かな実践的人間力の養成」「③基盤となる専門性の深化」に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連：本科目が主体とする学習・教育到達目標は「(A)技術に関する基礎知識の深化，A-2：｢電気・電子｣，「情報・制御」に関する専門技術分野の知識を修得し，説明できること」である。
授業の概要：パワーエレクトロニクスの基礎を学ぶ。この技術は従来の電気機器と異なり，回路・半導体素子・制御の複合技術であり，現在も急速に進歩している分野であるが，本講義はその入門としての位置づけである。
授業の進め方・方法:
授業の方法：教科書を主体に授業を進めるが，適宜プロジェクタによる視覚的な講義も行う。必要に応じて演習・課題を課す。本授業は，後期に集中して開講する。
成績評価方法：定期試験７０％（2回の定期試験をそれぞれ同等に評価する。）演習・課題評価３０％
注意点:
履修上の注意：本科目は，学年の課程修了のために履修（欠課時間数が所定授業時間数の３分の１以下）が必須である。また，本科目は「授業時間外の学修を必要とする科目」である。当該授業時間と授業時間外の学修を合わせて，１単位あたり４５時間の学修が必要である。授業時間外の学修については，担当教員の指示に従うこと。
履修のアドバイス：整流回路は三相交流の動作を，チョッパ・インバータはＬとＣの性質を正確に理解していることが，本講義の理解に不可欠である。
基礎科目：総合理工基礎(1年），電気基礎(2)，電気機器Ⅰ、Ⅱ(2、3）、電子回路Ⅰ(3)，電気回路Ⅰ，Ⅱ(3，4)
関連科目：送配電工学(４年)，電気電子材料(5)
受講上のアドバイス：事前準備として電気機器Ⅰ，Ⅱの復習を行い，三相交流の理解を確実にすること。授業中は積極的に質問することを歓迎する。電験３種（機器等）の受験に本講義は役立つ。授業開始25分以内であれば遅刻とし，遅刻3回で1欠課とする。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス，電力用半導体素子
〔ダイオード，トランジスタ〕 |
それぞれ以下の内容について理解する
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| 2週 |
電力用半導体素子
〔サイリスタ，MOS-FET，IGBT〕 |
パワーエレクトロにクスに使用される半導体素子の特性
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| 3週 |
整流回路〔基本回路〕 |
AC/DC変換の基本原理
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| 4週 |
整流回路〔位相制御〕 |
サイリスタによるAC/DC出力制御
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| 5週 |
整流回路〔抵抗負荷〕 |
整流回路の基本原理と出力波形
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| 6週 |
整流回路〔誘導負荷〕 |
誘導負荷が及ぼす影響
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| 7週 |
整流回路〔他励式インバータ〕 |
他励式インバータの原理
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| 8週 |
（中間試験） |
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験の返却と解答解説，
直流チョッパ〔降圧〕 |
DC/DC変換の基本原理
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| 10週 |
直流チョッパ〔昇圧他〕 |
昇圧形DC/DC変換回路の基本原理
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| 11週 |
インバータ〔原理〕 |
インバータの基本原理
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| 12週 |
インバータ
〔電圧形インバータ，ＰＷＭ方式〕 |
PWMインバータの原理
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| 13週 |
インバータ〔三相インバータ〕 |
三相インバータの原理とモータ駆動の方法
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| 14週 |
AC-AC変換回路 |
AC/AC変換回路の基本原理
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| 15週 |
（期末試験） |
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| 16週 |
期末試験の答案返却と解答解説 |
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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 | 電気回路 | 直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 3 | |
| 相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 4 | |
| 理想変成器を説明できる。 | 4 | |
| 電子回路 | ダイオードの特徴を説明できる。 | 4 | |
| バイポーラトランジスタの特徴と等価回路を説明できる。 | 4 | |
| FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 4 | |
| 利得、周波数帯域、入力・出力インピーダンス等の増幅回路の基礎事項を説明できる。 | 3 | |
| トランジスタ増幅器のバイアス供給方法を説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 10 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 10 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |