☆コンバータの基礎から小型化・高効率化を達成するための方法について解説
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1.パワーエレクトロニクスへの要求の高まり
1-1.モノの電動化とリチウムイオン電池の登場
1-2.再生エネルギーの普及
2.電力変換の基礎
2-1.抵抗による電圧変換
2-2.スイッチングによる電力変換
2-3.パワーエレクトロニクス回路の構成
2-4.電力変換の形態(直流変換と交流変換)
3.非絶縁型コンバータ(チョッパ回路)
3-1.降圧チョッパ
3-2.昇圧チョッパ
3-3.昇降圧チョッパ
3-4.Hブリッジを用いた昇降圧チョッパ
3-5.その他の非絶縁型コンバータ
3-6.電流不連続モード
3-7.同期整流と双方向電力変換
4.絶縁型コンバータ(DC-DCコンバータ)
4-1.トランス(変圧器)
4-2.フライバックコンバータ
4-3.フォワードコンバータ
4-4.その他の絶縁型DC-DCコンバータ
5.コンバータの小型化
5-1.回路サイズを決定する要因
5-2.スイッチングの高周波化
5-3.受動部品のエネルギー密度向上
5-4.損失低減による廃熱系の小型化
5-5.複数コンバータの統合
5-6.GaNやSiCデバイスによる小型化
6.損失と効率
6-1.各種損失と電流の関係
6-1.電流の2乗に比例する損失
6-2.電流に比例する損失
6-3.電流と無関係の損失
6-4.最高効率点
7.ハードスイッチングとソフトスイッチング
7-1.スイッチング損失
7-2.ゼロ電流スイッチングとゼロ電圧スイッチング
7-3.Dual Active Bridgeコンバータ
7-4.共振形コンバータ
8.コンデンサの活用による小型化
8-1.スイッチトキャパシタコンバータ
8-2.フライングキャパシタコンバータ
9.まとめ