|
商用交流から電力の供給を受けて動作する家電・汎用の電子機器において、他の電子機器の妨害となる高調波電流を出さずに負荷に電力を安定に供給する電源回路について検討した。
実際に行ったこと
1.既に提案されている高調波電流対策回路の特徴を整理し、適用分野を分類した。特に、家電・汎用の電子機器に用いられる、実用的で簡単な1段構成方式(ワンコンバータ方式)を中心に、回路トポロジーと制御法について調査・整理した。
2.高調波電流解析システム(高砂製作所製)を購入設置し、その取扱い方法を習得すると共に、実際に測定する上での注意点を把握した。
3.1段構成方式を中心に、既に提案されている種々の対策回路を試作し、高調波電流解析システムを使って高調波を測定した。
新たに得られた知見
1.従来より提案されている1段構成方式の殆どは、本来、PFC+DC/DCコンバータの2段構成方式におけるスイッチ素子を「共用」し、部品点数を減らしただけの構成である。従って、スイッチ素子の電流ストレスが増加するばかりでなく、段数の低減(2→1)による高効率化が実現されていない。また、スイッチ素子の「共用」により、制御の自在性が損なわれているものが多い。
2.1段構成方式コンバータには、軽負荷時において回路内部のエネルギー蓄積用コンデンサの電圧が異常上昇する問題がある。これを改善する回路も既に提案されているが、高調波抑制の機能を犠牲にせざるを得ない。
今後の研究計画
1.従来より提案されている1段構成方式には、上記のような本質的問題が残されていることが分かった。今後、これらの問題を解決する回路を提案する必要がある。
2.ソフトスイッチング技術を適用し、高効率化・低ノイズ化を実現した新しい回路方式を立案する。また、商用交流の移相角による電源系統のインピーダンスの変化に着目し、高調波電流の発生状況について詳しく調べる。
|
