2012 Fiscal Year Annual Research Report
直列補償方式を用いた高効率絶縁形DC/DCコンバータの開発
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11J11026
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
宮脇 慧 長岡技術科学大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | DC/DCコンバータ / 絶縁形コンバータ / 共振形コンバータ / 直列電圧補償 / 電流共振 / 双方向コンバータ / 最適設計法 |
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| Research Abstract |
近年,トランスを用いた絶縁形DC-DCコンバータは基幹系通信基地局に用いられる通信機器用の電源システムや再生可能エネルギーによるスマートグリッドシステムなどに用いられ,その需要が増加している。これらに用いられるDC/DCコンバータの高効率化や小型化を実現することは高いレベルで省エネルギー化を実現でき,産業界に与える影響も大きい。
提案する直列補償方式の実用性を高めるため,上記の課題を解決し,さらなる高性能化手法の確立を目指す。具体的な研究のステップを以下に示す。
I.直列補償方式の双方向コンバータへの適用技術の確立
II.メインとなる共振形コンバータの効率特性による最適設計法の確立
III.直列補償方式を用いた絶縁形DC-DCコンバータの熱解析を含む設計法の確立1
平成24年度の研究においては直列補償方式を用いた双方向コンバータにおける回路の設計法を確立して研究成果を学会にて発表した。
平成21年度の研究としては,提案回路の効率を改善する上で重要なメイン回路となる共振形コンバータの最適設計法を確立した。設計法は損失解析をベースとし,回路で発生する損失を正確に算出することで,仕様効率を満たす設計法を確立できる。研究成果は学術雑誌において2013年3月に掲載された。また,海外渡航先であるスイス連邦工科大学(ETH Zurieh)ではコンバータの熱解析をメインにコンバータのシステムインテグレーションについて研究を進め,直列補償方式を用いた絶縁形DC-DCコンバータの統括的な設計法を実現することができた。なお,これらの研究成果は現在も学術論文誌へ投案高中である。
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