| 研究課題/領域番号 |
22K14240
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
井渕 貴章 大阪大学, 大学院工学研究科, 講師 (90755646)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | パワーエレクトロニクス / 電磁環境両立性（EMC） / 寄生成分 / 磁性材料特性 / 高周波鉄損計測 / 空間電磁結合 / 電力変換回路 / 受動素子 / ノイズフィルタ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電気電子情報通信技術の多用途・高度利用を背景に、電力変換回路の電磁環境両立性（EMC）設計の重要性が高まるにつれ、解析・評価の複雑化や広帯域電磁干渉（EMI）ノイズ低減が大きな課題となっている。本研究では、EMIノイズの発生・伝搬メカニズムを回路理論・電磁理論の観点から考察し、小型・高効率電力変換回路のEMIノイズ低減設計に有用となる「ノイズ閉じ込め・抑制用受動素子の材料特性および素子間電磁結合に着目したノイズ低減・抑制」に関する検討を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、電力変換回路における電磁環境両立性（EMC）設計の実現を目的とし、受動素子の材料物性に起因する非線形特性のモデル化、および配線や素子間の空間電磁結合のモデル化に基づいて、ノイズフィルタや付帯回路を含めたシステムレベルでの電磁干渉（EMI）ノイズ抑制設計に関する検討を実施した。広帯域ノイズ解析における受動素子の材料物性を含めた特性の定量評価・モデル化、およびノイズ源となるパワーモジュールにおけるノイズ閉じ込め用DCリンクキャパシタのレイアウト設計検討により、回路から外部に漏出するノイズの低減及びノイズフィルタ容量の低減に関する知見が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、電力変換器における高レベルの省エネ特性と低電磁ノイズ特性を両立させる回路設計の実現を目的とし、ノイズ発生・伝搬メカニズムの解明に基づく広帯域電磁ノイズ抑制・低減設計に関する検討を実施した。本研究の取り組みは、損失やノイズを低減した回路設計・実装手法の基礎構築に有用であるとともに、本研究成果に基づきワイドバンドギャップパワー半導体デバイスの高速・高周波数スイッチング動作を適用した次世代電力変換回路の社会実装をさらに進めることは、CO2排出削減等の低環境負荷社会の実現に貢献可能であるという点で、学術的かつ社会的意義を有する。
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