パワーエレクトロニクス

科目基礎情報

学校	大分工業高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	パワーエレクトロニクス
科目番号	1436	科目区分	専門 / 選択
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	前期	週時間数	2
教科書/教材	小山純 ・伊藤良三 ・花本剛士 ・山田洋明, 「最新パワーエレクトロニクス入門」, 朝倉書店
担当教員	上野 崇寿

到達目標

(1) 各種の電力用半導体デバイスについての動作原理，特性について説明できる．（定期試験）
(2) 整流回路，チョッパ回路の動作原理について説明できる．（定期試験）
(3) インバータ回路，サイクロコンバータの動作原理について理解し，それらの応用について説明できる．（定期試験）

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の意味と特徴について説明できる	パワーエレクトロニクスの意味と特徴について理解している	パワーエレクトロニクスの意味と特徴について全く判っていない
評価項目2	理想スイッチについて損失を踏まえて説明できる．	理想スイッチについて理解する．	理想スイッチについて判っていない．
評価項目3	サイリスタ，GTOの特性について理解し，説明できる．	サイリスタ，GTOとはなにか説明できる．	サイリスタ，GTOを理解していない．
評価項目4	MOS-FET，IGBTの特性について理解し，説明できる．	MOS-FET，IGBTについて理解している．	MOS-FET，IGBTを理解していない．
評価項目5	各種電力変換回路において力率を変化させた場合の出力について計算できる．	各種電力変換回路を理解している．	各種電力変換回路について理解していない．

教育方法等

概要:

パワーエレクトロニクスとは，電力用半導体デバイスを用いた電力変換及びその制御を行う工学である．近年の電力用半導体デバイスの発達と共にこの分野の技術発展は著しく，我々の生活に深く浸透している．本講座では，電力用半導体デバイス，電力変換回路，その応用について学ぶ．

授業の進め方・方法:

原則として再試験は実施しない

注意点:

上記の教科書以外にも，優れた参考書が多数ある．電気主任技術者試験問題等を参考に演習を繰り返し行うと良い．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	1.1パワーエレクトロニクスの意味と特徴	パワーエレクトロニクスの意味と特徴について説明できる．
		2週	1.2理想スイッチとしての電力用半導体デバイス	理想スイッチについて理解し説明できる．
		3週	2.1　整流ダイオード 2.2　パワートランジスタ	整流ダイオード，パワートランジスタの特性について理解し，説明できる．
		4週	2.3　サイリスタ 2.4　GTO	サイリスタ，GTOの特性について理解し，説明できる．
		5週	2.5　パワーMOS-FETとIGBT 2.6　パワーモジュール	MOS-FET，IGBTの特性について理解し，説明できる．
		6週	3.1　整流回路	整流回路について理解し，説明できる．
		7週	3.2　直流チョッパ回路 3.3　インバータ回路	各種電力変換装置の特性について理解し，説明できる．
		8週	前期中間試験
	2ndQ
		9週	3.4　直流チョッパ回路とインバータ回路	直流チョッパ回路について動作原理を理解し，説明できる．
		10週	3.5　サイクロコンバータ回路	PWM制御について動作原理を理解し，説明できる．
		11週	4.1　直流電源装置 4.2　無停電電源装置	各種電力変換回路において力率を変化させた場合の出力について計算できる．
		12週	4.3　スイッチングレギュレータ	電源装置へ応用する際の電力の質について理解する．
		13週	5.1　可変速駆動方式の種類 5.2　直流，誘導，同期電動機の可変速 　駆動	可変速駆動方式の速度制御原理，使用する電力変換，制御装置の構成，可変速駆動特性について説明できる．
		14週	6.1　家電・民生機器への応用　エアコン，調理器，蛍光ランプ	家電・民生機器におけるパワーエレクトロニクス技術について説明できる．
		15週	前期期末試験
		16週	前期期末試験の解答と解説	前期期末試験で理解不足を認識し，説明できる．

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	100	0	0	0	0	0	100
基礎的能力	20	0	0	0	0	0	20
専門的能力	80	0	0	0	0	0	80
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0