電力変換

Power Conversion

専門教育科目

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工学部

3年

HETBK3MCA1

2単位

講義 (Lecture)

2024年度前期

菊池 祐介

工学研究科

日本語

目標7／目標9

随時・B棟207室

ykikuchi@eng.u-hyogo.ac.jp

3◎／4◎／5◎

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【講義目的】電力変換とは電源から供給される電力の特性を負荷に合わせて変換することで、このときできるだけ電力損失を抑えることが求められる。本講義では、このような変換を実現するために、電力工学、電子工学、制御工学の３つの分野が融合して生まれたパワーエレクトロニクスと呼ばれる分野の学習を通して、電力変換の基本となる直流—直流変換（チョッパ）、直流—交流変換（インバータ）、交流—直流変換（整流）、交流—交流変換（コンバータ）の各変換方式の原理および回路を理解する。さらに、パワーエレクトロニクス分野で重要となる半導体電力変換素子（パワー半導体デバイス）の種類、デバイス構造、基本動作原理、適用範囲の理解と、パワー半導体デバイスを用いた電力変換回路と制御方法の考え方を習得する。また、SiC、GaNといった新しい材料を用いたデバイスについての知識を身につけ、パワーエレクトロニクスの最前線で活躍できる素養を養う。
【達成目標】パワーエレクトロニクスの歴史的な成り立ちを説明できる。電力変換の基本となる直流—直流変換（チョッパ）、直流—交流変換（インバータ）、交流—直流変換（整流）、交流—交流変換（コンバータ）の各変換方式の原理および回路を説明できる。パワー半導体デバイスの種類、デバイス構造、基本動作原理、適用範囲を説明できる。パワー半導体デバイスを用いた電力変換回路や制御方法の説明ができる。パワー半導体デバイス材料の種類やそれらの特性の違いを説明できる。パワーエレクトロニクス分野の将来展望について、論理的に自分なりの意見を述べることができる。

【サブタイトル】脱炭素社会を支えるパワーエレクトロニクス技術
【キーワード】パワーエレクトロニクス、電力変換回路、省エネルギー

高木浩一編著：パワーエレクトロニクス−基礎から応用−　理工図書

【予習】授業に際して指示するテキストを事前読み込み（15ｈ）
【復習】レポート課題（15ｈ）、講義内容の理解を深め定着させるためにテキストと授業資料を読み直し（30ｈ）

該当しない。

【成績評価の基準】各電力変換回路の原理の説明、回路計算ができる者については、講義目的・到達目標に記載する能力の到達度に基づき、S（90点以上）、A（80点以上）、B（70点以上）、C（60点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。
【成績評価の方法】受講態度（10％）、レポート課題（10％）、中間総合演習（30%）、定期試験（50％）の合計にて評価する。

演習課題については講義中に模範解答を示す。定期試験は授業評価アンケートの教員コメント欄に試験結果に関するコメントも合わせて記載する。

電磁変換工学と併せて履修するのが望ましい。

該当しない。