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高周波電力変換器における磁性素子

高周波電力変換器における磁性素子

~構造技術と負荷試験法~
オンライン 開催

開催日

  • 2022年7月8日(金) 10時00分 16時00分

修得知識

  • kHz~MHz帯の高周波電力変換器における磁性素子 (インダクタ,トランス) の基礎
  • 磁性素子の役割と高周波での課題
  • プリント基板や3Dプリンターを応用した高周波インダクタやトランスの構造技術
  • 二台の電源を用いるだけの簡単な高周波トランスの負荷試験法
  • 磁性素子の高周波における課題とそれを解決する技術の一例が把握できる
  • 電力変換器全体の性能向上のためには、受動部品 (今回は磁気素子を対象とする) の高性能化とそのために動作特性を正確に把握することが重要であること

プログラム

 パワーエレクトロニクスは、スイッチング素子の進化と共に歩んできました。近年はSiCやGaNなどの次世代パワーデバイスによる高周波、かつ高出力な回路の実現が注目を浴びています。
 変換器の効率化、小型化に向けて、またプラズマ発生源や非接触給電などの新しいアプリケーションへの適用が期待されています。ただ、高周波化をしていくとノイズや回路の寄生成分による影響など、高周波ならではの問題に直面をする事が多いのではないでしょうか。
 パワーエレクトロニクスの基礎,特にインダクタやトランスなどの磁性素子に関する知識をお持ちの方で,プリント基板を用いたプレーナインダクタや漏れインダクタンスの調整可能な高周波トランス,高周波トランスの負荷試験を簡素化したいという方向けに、実際に次世代半導体を活用した高周波電力変換器の回路制作や実験などで得た関連技術を紹介します。

  1. パワーエレクトロニクスにおける磁性素子の役割と高周波での課題
    1. 磁性素子の種類
    2. 磁性素子の高周波における特性と課題
  2. 高周波渦電流を低減可能な空芯プレーナインダクタの巻線構造
    1. 空芯プレーナインダクタと高周波渦電流
    2. 従来構造と提案構造
    3. 実験によるインダクタンス,抵抗の評価
  3. 巻線ガイドによる漏れインダクタンスと寄生容量の調整が可能な高周波トランス
    1. 高周波トランスと漏れインダクタンス
    2. 3Dプリンタによって製作した巻線ガイドを用いた高周波トランス
    3. 実験による漏れインダクタンス,寄生容量の評価
  4. 負荷を必要としない二台の低容量の電源を用いた高周波トランスの負荷試験法
    1. 電源とトランスの接続法および電源の調整法
    2. 電源の整合および巻数比が1:nの場合
    3. 実験による高周波トランスの評価例
  5. 質疑応答

講師

  • 折川 幸司
    北海道大学 大学院 情報科学研究院
    助教

主催

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