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パワーエレクトロニクス回路の信頼性向上に資するキャパシタ評価技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16K18061
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関九州工業大学

研究代表者

長谷川 一徳  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 助教 (80712637)

研究協力者 大村 一郎  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授
西澤 伸一  九州大学, 応用力学研究所, 教授
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード直流リンクコンデンサ / 信頼性 / パワーエレクトロニクス回路 / インバータ / 損失測定 / 寿命診断 / 劣化試験 / パワーエレクトロニクス / キャパシタ / 電気機器工学
研究成果の概要

本研究ではパワーエレクトロニクス回路の信頼性向上に資するキャパシタ評価技術の確立を目的に,まず実際の回路が発生するリプル電流波形とバイアス電圧を正確に再現するキャパシタ評価に特化した小型インバータの開発を行い,フルスケール試験に比べ1/10の電力でのキャパシタ評価を実現した。この小型インバータを活用し,キャパシタ損失を発熱量から測定する環境を整備し,損失を1 W程度の分解能での測定できることを実証した。これに加え,キャパシタの劣化試験を行い,キャパシタ寿命診断には等価直列抵抗(ESR)・キャパシタンス値の双方のモニタリングが必要であることを突き止めた。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] DC-bias-voltage dependence of degradation of aluminum electrolytic capacitors2018

    • 著者名/発表者名
      K. Hasegawa, K. Tsuzaki, S. Nishizawa
    • 雑誌名

      Microelectronics Reliability

      巻: 83 ページ: 115-118

    • DOI

      10.1016/j.microrel.2018.02.012

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and Analysis of a New Evaluation Circuit for Capacitors Used in a High-Power Three-Phase Inverter2016

    • 著者名/発表者名
      K. Hasegawa, I. Omura, S. Nishizawa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Electronics

      巻: 63 号: 5 ページ: 2679-2687

    • DOI

      10.1109/tie.2015.2511097

    • NAID

      120006227663

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature rise measurement for power-loss comparison of an aluminum electrolytic capacitor between sinusoidal and square-wave current injections2016

    • 著者名/発表者名
      K. Hasegawa,K. Kozuma, K. Tsuzaki, I. Omura, S. Nishizawa
    • 雑誌名

      Microelectronics Reliability

      巻: 64 ページ: 98-100

    • DOI

      10.1016/j.microrel.2016.07.049

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] An Evaluation Circuit for DC-Link Capacitors Used in a Single-Phase PWM Inverter2017

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Hasegawa, Ichiro Omura, Shin-ichi Nishizawa
    • 学会等名
      PCIM Europe 2017; International Exhibition and Conference for Power Electronics, Intelligent Motion, Renewable Energy and Energy Management
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 三相インバータ用直流リンクコンデンサに適した評価回路のコンディションモニタリングへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川一徳,大村一郎,西澤伸一
    • 学会等名
      電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 直流リンクコンデンサに適した評価回路の実験検証: 三相・単相電圧形PWMインバータへの応用と比較2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川一徳,大村一郎,西澤伸一
    • 学会等名
      電気学会 産業応用部門大会
    • 発表場所
      群馬大学荒牧キャンパス (群馬県前橋市荒牧町4-2)
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アルミ電解コンデンサ損失の直流バイアス電圧依存性の一検討2016

    • 著者名/発表者名
      津崎孝典,上妻健太郎,長谷川一徳,西澤伸一
    • 学会等名
      電気学会 産業応用部門大会
    • 発表場所
      群馬大学荒牧キャンパス (群馬県前橋市荒牧町4-2)
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アルミ電解コンデンサ損失の矩形波電流流入時の損失推定2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川一徳,上妻健太郎,津崎孝典,大村一郎,西澤伸一
    • 学会等名
      電気学会 半導体電力変換/モータドライブ合同研究会
    • 発表場所
      飛騨地域地場産業振興センタ (岐阜県高山市天満町5-1-25)
    • 年月日
      2016-08-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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