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2022 年度 研究成果報告書

電力変換器に用いられるパッシブデバイスの損失とその発生メカニズムの解明

研究課題

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研究課題/領域番号 19K04339
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21010:電力工学関連
研究機関神戸市立工業高等専門学校

研究代表者

茂木 進一  神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00707896)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードパルス幅変調 / 三相電圧形インバータ / パッシブデバイス / 損失
研究成果の概要

次世代パワー半導体により各種電力変換器の特性改善が望めるようになってきているが,パッシブデバイスの特性がボトルネックであり,現在の各種電力変換器は次世代パワー半導体の特長を必ずしも活かしきれていない.そこで本研究では,三相電圧形インバータに各種パルス幅変調方法を適用した場合のパッシブデバイスの損失を明らかにした.具体的には,三相電圧形インバータに適用するパルス幅変調法の違いにより,直流側電解コンデンサの損失は大きく変化しないこと,交流側インダクタや交流側LCフィルタでの損失は三相変調法が小さいこと,変換器全体での損失はインバータ損失が小さくなる二相変調法が小さいこと,などを明らかにした.

自由記述の分野

半導体電力変換工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本テーマでは三相電圧形インバータに各種パルス幅変調方法を適用した場合のパッシブ素子(交流側のインダクタや直流側の電解コンデンサ)における損失を明らかにしました.これらに関しては,単相インバータの検討例は存在しますが,三相インバータの検討例はほとんどありませんでした.したがって,本テーマから得られた知見は,次世代パワー半導体が使用され始めた最新の電力変換システムにおいて,パッシブデバイスの技術開発のボトルネックとなっている問題を加速的に解決することに寄与できると考えられます.その結果,環境に優しいエネルギー変換システムの構築が可能となり,持続可能な社会の実現に貢献できると確信しています.

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公開日: 2024-01-30  

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