2013 Fiscal Year Research-status Report
電力変換装置のコモンモード電磁妨害波を抑制する回路設計方法の開発
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25420254
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | National Maritime Research Institute |
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Principal Investigator |
関口 秀紀 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (80415843)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
舟木 剛 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20263220)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 電力変換装置 / コモンモード電磁妨害波 / 電流プローブ |
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| Research Abstract |
パワー半導体デバイス等のスイッチング素子を用いた電力変換装置では、広帯域のコモンモード電磁妨害波が発生し、機器自身やその周辺機器に電磁障害を与えることが問題となっている。そこで、本研究課題では、電力変換装置のコモンモード電磁妨害波の発生原因となるスイッチング時の電流、回路の線路間の平衡度、コモンモード電磁妨害波の関係から、コモンモード電磁妨害波発生メカニズムを明らかにすると共に、コモンモード電磁妨害波を定量的に抑制する電力変換装置の回路設計手法を確立し、付加価値の高い電力変換装置の回路設計手法を創出することを目的としており、平成25年度は、電磁妨害波を正確に測定するため、以下の研究を行った。
１．パワー半導体デバイスのスイッチング動作時におけるドレイン電流の周波数成分の測定：パワー半導体スイッチング回路において、無誘導負荷に対するパワーMOS-FETのゲート抵抗、ドレイン－ソース間電圧、ドレイン電流を変化させ，スイッチング動作時のドレイン電流の周波数特性の変化を調査した。
２．コモンモード電磁妨害波測定用器具（電流プローブ）の高精度校正：電流プローブの伝達インピーダンス（感度）を高精度に計測するため、ベクトルネットワークアナライザ（VNA: Vector Network Analyzer）を用いた計測方法を考案し、国際学会論文誌（IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility）に投稿した。
また、電力変換装置のコモンモード電磁妨害波の発生原因となるスイッチング時の電流、回路の線路間の平衡度、コモンモード電磁妨害波の関係から、コモンモード電磁妨害波発生メカニズムを定性的に検討し、回路の線路間の平衡度を向上することによりコモンモード電磁妨害波を抑制する電力変換装置の回路設計手法を提案した（平成25年度の研究成果）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請書に記載した「研究の目的」に対して、コモンモード電磁妨害波を抑制する定性的な一回路設計手法が確立できつつある（平成25年度の研究成果）。一方、コモンモード電磁妨害波の定量的な測定を行う場合、測定器具の正確な特性を把握することが重要となり、本年度は、電流プローブの伝達インピーダンス（感度）を正確に把握するため、高精度な伝達インピーダンス計測方法の検討を行い、その方法を国際学会論文誌（IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility）に提案した。これらの研究の進捗から本研究課題は、「(2) おおむね順調に進展している」と考える
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| Strategy for Future Research Activity |
被測定回路から発生するコモンモード電磁妨害波を定量的に評価するためには、コモンモード電磁妨害波を高精度に測定する必要がある。コモンモード電磁妨害波を電流プローブを用いて測定する場合、電流プローブおよび測定装置のインピーダンスが被測定回路に挿入される。このため、電流プローブを用いたコモンモード電磁妨害波測定では、測定時の挿入インピーダンスを正確に把握することが重要となる。このため、平成26年度は、電流プローブ使用時の挿入インピーダンスを高精度に測定する方法を検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
物品費に関しては、購入した測定装置の見積額と実質購入額の差額であり、旅費に関しては、国外出張予定を国内出張に変更したためである。
各々の内訳に関して、平成26年度に適正に使用する予定である。
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Research Products
(2 results)
