パワーエレクトロニクス
 Power electronics
 担当教員:南谷 靖史(MINAMITANI Yasushi)
 担当教員の所属:理工学研究科・電気電子工学分野
 開講学年:3年  開講学期:後期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:電気電子工学科  科目区分:専門科目・選択 
【授業の目的】
パワートランジスタ、MOSFET,サイリスタ、IGBT、GTOなどのパワーデバイスの原理や働きを理解するとともに、それらの動作時の電力損失,発生する高調波の特性および抑制方法、パワーデバイスから構成される整流回路、インバータ、チョッパの働きを理解できるようにする。

【授業の到達目標】
1)トランジスタ,FET,IGBTの特性の違いを説明できる。
2)スイッチング回路におけるサージ電圧の発生原因を説明できる。
3)スイッチングデバイスのスイッチング損失の計算ができる。
4)整流回路の出力波形を描くことができ,平均出力が計算できる。
5)インバータ回路の働きを説明でき,クロック信号に対する出力波形を描くことができる。
6)チョッパ回路の出力波形を描くことができ,平均出力が計算できる。

【授業概要(キーワード)】
パワーデバイス、パワーMOSFET、サイリスタ、IGBT、GTO、スイッチング,高調波、コンバータ,インバータ、チョッパ

【科目の位置付け】
学習・教育目標A-Dとの対応:B●
電気主任技術者資格認定のための必修科目

【授業計画】
・授業の方法
講義と演習
・日程
1.パワーエレクトロニクスとは何か,と必要な基礎知識
2.スイッチを用いた電力変換
3,4.半導体スイッチのしくみと動作
5-7.直流―直流変換
8.中間試験とまとめ
9-10.直流―交流変換
11-13.交流―直流変換
14.交流―交流変換
15.期末試験とまとめ

【学習の方法】
・受講のあり方
講義主体で行う。黒板に書かれたことをノートに取ることよりも、口頭の説明を理解し、ノートに取るように心がける。
・授業時間外学習へのアドバイス
電気回路、電子回路,半導体工学全体にわたって見直す。
教科書の章末演習問題,レポート問題を自分で解く。

【成績の評価】
・基準
到達目標の内容が理解できているかの確認試験と演習で60%以上を合格基準とする。
・方法
授業目標に沿った内容のレポートを出題するとともに中間試験,期末試験を行う。
中間試験40点,期末試験40点,レポート20点の合計100点で評価する。成績評価のためには,試験は2回とも受けなければならない。ただし、授業を10回以上出席した場合に限り,期末試験を受けることができる。

【テキスト・参考書】
河村篤男編著「パワーエレクトロニクス学入門」コロナ社(2009年)3000円+税
江間敏、高橋勲「パワーエレクトロニクス」コロナ社(2002年)2500円

【その他】
・学生へのメッセージ
電子回路の延長上にある科目です。
電気回路I、II、電子回路、半導体工学を基礎として講義を進める。また,アナログ回路,論理回路の知識も必要なので,あわせて受講することを推奨する。
・オフィス・アワー
場所:7号館233号室,わからないことがあればすぐに訪ねる。

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