パワーエレクトロニクス回路における低ノイズ化トポロジーに関する研究

• 研究課題/領域番号: 23360126
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 庄山 正仁 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (40187513)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円); 2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2012年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2011年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
• キーワード: スイッチングノイズ / 三相インバータ / ブリッジレスPFC / パワーコンディショナ / コモンモードノイズ電流 / ノイズ電流相殺 / 寄生要素

研究概要

省エネルギー化の切り札として利用が拡大しているパワーエレクトロニクス回路では，スイッチング素子が高周波でオン・オフ動作を繰り返すため，スイッチングノイズが発生する。従来のノイズ対策はノイズフィルタやスナバ素子などを主回路に後付けするもので，サイズや重量の増加やコスト上昇を招き，かつ対策に多大な時間を要していた。本研究は，パワーエレクトロニクス主回路におけるトポロジーの工夫によるノイズ低減を行うもので，三相インバータ回路の半導体スイッチの寄生容量，及びモータの内部寄生容量に起因するコモンモードノイズ電流の低減法と，トーテムポール形ブリッジレス力率改善コンバータにおけるノイズ低減法について述べる。

研究成果

• [雑誌論文] A Study of Common Mode Noise Current of Bridgeless PFC Circuit Considering Voltage Change in Y-Capacitors (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Shi, S. Tomioka, M. Shoyama
  • 雑誌名: International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC'14) 巻: 13A2-A3 ページ: 73-76
  • NAID: 110009782955
  • 査読あり
• [雑誌論文] Common-Mode Noise Reduction with Two Symmetrical Three-Phase Inverters (2014)
  • 著者名/発表者名: X. Zhang, M. Shoyama
  • 雑誌名: International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC'14) 巻: 13A1-A4 ページ: 61-64
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative Study on Efficiency and Switching Noise of Bridgeless PFC Circuits (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Masumoto, K. Shi, M. Shoyama, S. Tomioka
  • 雑誌名: The IEEE 10th International Conference on Power Electronics and Drive Systems (PEDS) 巻: B3P-L.8 ページ: 613-618
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative Study about Efficiency and Switching Noise of Bridgeless PFC Circuits (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Masumoto, M. Shoyama
  • 雑誌名: 1st International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA)
  • NAID: 110009727088
  • 査読あり
• [学会発表] 対称的な構成を持つ2つの三相インバータによるコモンモードノイズの抑制 (2014)
  • 著者名/発表者名: 張暁チン
  • 学会等名: 電子情報通信学会 電子通信エネルギー技術研究会 (EE)
  • 発表場所: 宮崎市
• [学会発表] トーテムポール形ブリッジレスPFCコンバータにおける入力電流のゼロクロス付近でのスパイクノイズ除去回路 (2014)
  • 著者名/発表者名: 施克威
  • 学会等名: 電子情報通信学会 電子通信エネルギー技術研究会 (EE)
  • 発表場所: 宮崎市
• [学会発表] Comparative Study on Efficiency and Switching Noise of Bridgeless PFC Circuits (2013)
  • 著者名/発表者名: Kewei Shi
  • 学会等名: The IEEE 10th International Conference on Power Electronics and Drive Systems (PEDS 2013)
  • 発表場所: 北九州市
• [学会発表] Yコンデンサの電位変動を考慮したブリッジレスPFC回路のコモンモードノイズ電流に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 施克威
  • 学会等名: 電子情報通信学会 電子通信エネルギー技術研究会 (EE)
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] 対称的な構成を持つ2 つの三相インバータによるコモンモードノイズ電流の低減 (2013)
  • 著者名/発表者名: 張暁チン
  • 学会等名: 電気学会 産業応用部門大会
  • 発表場所: 山口市
• [学会発表] ブリッジレスPFC回路の効率解析とスイッチングノイズ (2012)
  • 著者名/発表者名: 増本聖
  • 学会等名: 電子情報通信学会環境電磁工学研究会(EMCJ)
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] 携帯機器用スイッチング電源における実装の違いによる放射ノイズの検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 後藤研太
  • 学会等名: 電子情報通信学会環境電磁工学研究会(EMCJ)
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] パワーエレクトロニクス回路におけるノイズ低減技術 (2012)
  • 著者名/発表者名: 庄山正仁
  • 学会等名: 電子情報通信学会環境電磁工学研究会(EMCJ)
  • 発表場所: 九州大学(特別講演)
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] ブリッジレスPFC回路の効率解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 増本聖
  • 学会等名: 第64回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] 平衡化した 2 つの三相インバータによるコモンモードノイズの抑制
  • 著者名/発表者名: 張暁チン, 庄山正仁
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
• [学会発表] トーテムポール形ブリッジレス PFC コンバータのコモンモードノイズ電流除去回路について
  • 著者名/発表者名: 施克威, 富岡聡, 庄山正仁
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
• [学会発表] トーテムポール形ブリッジレス PFC コンバータにおける入力電流のゼロクロス付近でのスパイクノイズ除去回路
  • 著者名/発表者名: 施克威, 富岡聡, 庄山正仁
  • 学会等名: 信学技報
• [学会発表] 対称的な構成を持つ2 つの三相インバータによるコモンモードノイズの抑制
  • 著者名/発表者名: 張暁チン, 庄山正仁
  • 学会等名: 信学技報
• [学会発表] Y コンデンサの電位変動を考慮したブリッジレス PFC 回路のコモンモードノイズ電流に関する研究
  • 著者名/発表者名: 施克威, 富岡聡, 庄山正仁
  • 学会等名: 信学技報
• [学会発表] 2 つの三相インバータを用いてコモンモードノイズ電流の相殺
  • 著者名/発表者名: 張暁チン, 庄山正仁
  • 学会等名: 第66回電気関係学会九州支部会
• [学会発表] Y コンデンサの電位変動を考慮したブリッジレス PFC 回路のコモンモードノイズ電流について
  • 著者名/発表者名: 施克威, 富岡聡, 庄山正仁
  • 学会等名: 第66回電気関係学会九州支部会
• [学会発表] 対称的な構成を持つ 2 つの三相インバータによるコモンモードノイズ電流の低減
  • 著者名/発表者名: 張暁チン, 平川晋也, 庄山正仁
  • 学会等名: 電気学会 産業応用部門大会
• [学会発表] 対称的な構成を持つ2 つの三相インバータによるコモンモードノイズの抑制
  • 著者名/発表者名: 平川晋也, 庄山正仁
  • 学会等名: 信学技報
• [学会発表] ブリッジレス PFC 回路の効率解析とスイッチングノイズ低減に関する研究
  • 著者名/発表者名: 増本聖, 施克威, 庄山正仁, 富岡聡
  • 学会等名: 信学技報
• [学会発表] ブリッジレス PFC 回路の効率解析とスイッチングノイズ
  • 著者名/発表者名: 増本聖, 庄山正仁
  • 学会等名: 第65回電気関係学会九州支部連合大会
• [学会発表] 対称的な構成を持つ2つの三相インバータによるコモンモードノイズの低減
  • 著者名/発表者名: 平川晋也, 庄山正仁
  • 学会等名: 第65回電気関係学会九州支部連合大会
• [学会発表] パワーエレクトロニクス回路におけるノイズ低減技術
  • 著者名/発表者名: 庄山正仁
  • 学会等名: 信学技報
• [学会発表] ブリッジレス PFC 回路の効率解析とスイッチングノイズ
  • 著者名/発表者名: 増本聖 ,吉村工, 庄山正仁, 富岡聡
  • 学会等名: 信学技報
• [学会発表] ブリッジレスPFC 回路の効率解析
  • 著者名/発表者名: 増本聖, 吉村工, 庄山正仁
  • 学会等名: 第64回電気関係学会九州支部連合大会
• [学会発表] Yコンデンサの電位変動を考慮したブリッジレスPFC回路のコモンモードノイズ電流について
  • 著者名/発表者名: 施克威
  • 学会等名: 第66回 電気関係学会 九州支部会
  • 発表場所: 熊本市
• [学会発表] 2つの三相インバータを用いてコモンモードノイズ電流の相殺
  • 著者名/発表者名: 張暁チン
  • 学会等名: 第66回 電気関係学会 九州支部会
  • 発表場所: 熊本市
• [学会発表] トーテムポール形ブリッジレスPFC コンバータのコモンモードノイズ電流除去回路について
  • 著者名/発表者名: 施克威
  • 学会等名: 電子情報通信学会 総合大会
  • 発表場所: 新潟市
• [学会発表] 平衡化した2つの三相インバータによるコモンモードノイズの抑制
  • 著者名/発表者名: 張暁チン
  • 学会等名: 電子情報通信学会 総合大会
  • 発表場所: 新潟市
• [学会発表] 対称的な構成を持つ２つの三相インバータによるコモンモードノイズの低減
  • 著者名/発表者名: 平川 晋也
  • 学会等名: 第65回 電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 長崎大学
• [学会発表] 同期整流型降圧方式DC-DCコンバータにおける実装の違いによる放射ノイズの検討
  • 著者名/発表者名: 後藤 研太
  • 学会等名: 第65回 電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 長崎大学
• [学会発表] ブリッジレスPFC回路の効率解析とスイッチングノイズ
  • 著者名/発表者名: 増本 聖
  • 学会等名: 第65回 電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 長崎大学
• [学会発表] Comparative Study about Efficiency and Switching Noise of Bridgeless PFC Circuits
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Masumoto
  • 学会等名: The International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA)
  • 発表場所: 長崎大学
• [学会発表] ブリッジレスPFC回路の効率解析とスイッチングノイズ低減に関する研究
  • 著者名/発表者名: 増本 聖
  • 学会等名: 電子情報通信学会 電子通信エネルギー技術研究会 (EE)
  • 発表場所: 阿蘇ファームランド
• [学会発表] 同期整流型降圧方式DC-DCコンバータにおけるPCBレイアウトの違いによる放射ノイズへの影響
  • 著者名/発表者名: 後藤 研太
  • 学会等名: 電子情報通信学会 電子通信エネルギー技術研究会 (EE)
  • 発表場所: 阿蘇ファームランド
• [学会発表] 対称的な構成を持つ2つの三相インバータによるコモンモードノイズの抑制
  • 著者名/発表者名: 平川 晋也
  • 学会等名: 電子情報通信学会 電子通信エネルギー技術研究会 (EE)
  • 発表場所: 阿蘇ファームランド
• [図書] スマートシティの電磁環境対策(第3章,第5節,スイッチング電源) (2012)
  • 著者名/発表者名: 庄山正仁
  • 出版者: S&T出版株式会社
• [図書] スマートシティの電磁環境対策（第３章，第５節 スイッチング電源） (2012)
  • 著者名/発表者名: 庄山正仁
  • 総ページ数: 300
  • 出版者: Ｓ＆Ｔ出版株式会社
• [備考]
  • URL: http://ckt.ees.kyushu-u.ac.jp/
• [備考] 研究者情報（庄山正仁）
  • URL: http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K000230/index.html
• [備考] 研究者情報 [庄山正仁]
  • URL: http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K000230/index.html