2011 Fiscal Year Annual Research Report
共振現象による新しい回路トポロジーを用いた高性能PFCコンバータの研究
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21560314
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
松井 景樹 中部大学, 工学部, 教授 (70131167)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長谷川 勝 中部大学, 工学部, 准教授 (70340198)
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| Keywords | 高効率 / PFCコンバータ / 高調波 / ガイドライン / 正弦波 / LC共振 / 二次電池 / 高電圧発生回路 |
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| Research Abstract |
電力系統において高性能・高機能の電力機器が用いられるにつれ、線路に高調波が発生しこれを防ぐ努力が盛んになされている。一般に電気機器には整流回路がよく用いられている。このようなことから、高力率形コンバータが盛んに研究されている。我々の研究グループでは従来よりアクティブ方式の研究に取り組み多くの成果を上げてきた。しかしながら、同時に多くの検討すべき問題点も有している。一方パッシブ方式において素子は多少大型化する欠点はあるが、EMC(電磁的両立性)対策の問題がなく、また設計が容易で取り扱い易いこともわかった。このようなことからパッシブ素子のみで高調波を低減させる方法の着想に至った。数多くの構想の中で、従来外国の研究者が基本回路を提案しこれを修正したパッシブ素子による新規なトポロジーを有するPFC回路を考案することとなった。更にはこの研究過程で回路構成から双方向の昇降圧チョッパの構想にいたりこの回路の実現を検証しシミュレーション手法及び実験的手法で確認した。本年度は実験的方法で推進するまでに至らなかったが多くの利点が分かり実用化のめどが付いた。これまで商用周波のLC共振現象を利用し、パッシブ素子を用いて方式と比べ回路はコンパクト化されよう。研究過程で二次電池などの制御に応用できる回路の発案にいたり、これらの検証も同時に行った。また入力電流を正弦波化する新規な回路トポロジーの研究を行い多くの派生回路が得られたのでこれらも実験で検証してゆき実用化に結びつけたい。
提案回路は高調波規制ガイドライン限度値-JIS規格値をクリアすることができる。様々な展開が考えられるが、その具体的応用の一例として更なる展開として直流高電圧発生装置に応用した方式の検討を行い、種々のパワーエレクトロニクスに関連した技術発展に結びつけることが出来よう。
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