磁気結合された高電圧スイッチングセルによる高繰り返しパルスパワーの発生

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560316
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 茨城大学
• 研究代表者: 柳平 丈志 茨城大学, 工学部, 准教授 (10323213)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: パルスパワー / パルス電源 / 浄水処理

研究概要

半導体の使用による高電圧パルス電源回路を開発した。マルクス回路を半導体向きに再構成し、「セル」と呼ぶ基本回路を直列接続することで発生電圧を高めることが可能である。セル内部には、エネルギーを蓄積するためのコンデンサを内蔵している。セルは磁場の中に配置され、その磁場によって非接触で電力の供給を受け動作する。この方式では、扱う直流電圧は最終的な出力電圧よりも低い値で済み、油中での絶縁を容易にすることが出来る。5セルで25kV、200kW を発生した。繰り返し周波数 1 kHz までの動作を確認した。この回路方式が浄水処理試験に使用可能であることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Modular Pulse Generator With Capability of Capacitive Energy Recovery (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Yanagidaira, T. Kikuchi and K. Higashiyama
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: vol.41, No. 10 ページ: 2701-2705
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvements in pulsed current sharing in driving parallel MOSFETs (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Takagi, M. Orihara, T. Yamada and T. Yanagidaira
  • 雑誌名: Electronics and Communications in Japan 巻: vol.96, No. 3(①の英訳) ページ: 1-8
• [雑誌論文] MOSトランジスタのパルス駆動における電流分担の改善に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 髙木元,折原正人,山田務,柳平丈志
  • 雑誌名: 電気学会論文誌A 巻: vol.132, No. 4 ページ: 305-311
  • 査読あり
• [学会発表] An Insulated Pulse Generator with Pulse Cells Powered by Electromagnetic Induction (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeshi YANAGIDAIRA
  • 学会等名: The 4th Euro-Asian Pulsed Power Conference and the 19th International Conference on High-Power Particle Beams 2012
  • 発表場所: Karlsruhe, Germany
  • 年月日: 2012-10-01
• [学会発表] A Modular Pulse Generator with Capability of Capacitive Energy Recovery (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeshi YANAGIDAIRA
  • 学会等名: The 4th Euro-Asian Pulsed Power Conference and the 19th International Conference on High-Power Particle Beams 2012
  • 発表場所: Karlsruhe, Germany
  • 年月日: 2012-10-01