| 研究課題/領域番号 |
18K13739
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
小原 秀嶺 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 非常勤教員 (50772787)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | パワーエレクトロニクス / マルチレベルリニアアンプ / フライングキャパシタリニアアンプ / ノイズフリー / 効率 / 電圧バランス制御 / マルチレベルコンバータ / ノイズ / リニアアンプ / インバータ / 高効率 / フライングキャパシタ線形増幅回路 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は，フライングキャパシタリニアアンプ（FCLA）の直列素子数を増やすことにより，パワー半導体デバイスのスイッチング動作を用いずに高い電力変換効率を達成し，広義のノイズを原理的に発生しないインバータを実現することを目的とした。まず，FCLAを単一の入力電源で動作させるためのキャパシタ電圧バランス制御手法を提案した。さらに，直列素子数に対する制御実装のスケーラビリティを向上させて多直列のFCLAを実現し，シミュレーションおよび実験により，高効率化可能であることを実証した。以上から，FCLAによりPWMインバータに迫る効率とノイズフリーを同時に満たす電力変換器が実現可能であることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，これまで効率の低さから電力変換の用途には適用出来なかった線形増幅回路を新しい回路方式とその多直列化によって，PWMインバータに迫る水準まで高効率化することにより，広義のノイズを原理的に発生しない電力変換器の実現可能性を示したことに学術的意義がある。パワー半導体デバイスの高速化や情報通信の高度化に伴い，電力変換装置に関わるノイズの問題がより一層深刻になっており，本研究成果は，パワーエレクトロニクス機器が抱えるノイズの問題を解決する手段の一つになることが期待される。
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