| 研究課題/領域番号 |
09650323
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電力工学・電気機器工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
小浜 輝彦 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助手 (00225476)
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| 研究分担者 |
二宮 保 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 教授 (10037939)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| キーワード | 高調波電流 / 力率改善形コンバータ / 電源回路 / 電子機器 / EMC / ハイブリッド・パラレル方式 / ワンコンバータ / 並列システム |
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| 研究概要 |
本研究は、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抑制し、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ものであり、以下の研究成果が得られた。
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。この結果、実用的で簡単な1段構成方式(ワンコンバータ方式)の殆どは、PFCコンバータ(力率改善形コンバータ)+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、部品点数を削減しただけであり、スイッチ素子の電流ストレスの増大に伴う電力損失により高効率化が実現されていないことが分かった。そこで本研究では、回路方式の異なるコンバータ2台を並列接続することにより電流ストレスを低減し、スイッチ素子を共用するハイブリッド・パラレル方式PFC回路を提案し、この方式が2台の電力分担と時比率制御を適切に行うことにより高調波電流を抑制し、低出力電圧リプルかつ高効率な電源を実現できることを示した。
2. PFCコンバータの出力電力の大容量化を目的にPFCコンバータを並列接続した並列システムを構成し、これにDC-DCコンバータの並列システムにおいて有効な電流バランス制御回路がPFCコンバータにも適用可能であるかを検討した。その結果、汎用的なピーク電流制御方式昇圧形コンバータを用いた場合では、電流バランス制御回路の信号を電流基準信号に重畳することにより安定で応答の早い電流バランス制御が行えることが分かった。また、電圧帰還回路の応答速度を適切に設定することにより、電流バランス制御による並列システム全体の力率低下の影響が無視でき、高力率動作が維持できることが明らかとなった。
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