講座名整流器/AC-AC直接変換器/応用予定講師名譲原逸男（第5日2

講座名
整流器/AC-AC直接変換器/応用予定講師名
（第5日2限）
譲原逸男
講義の概要
1. 整流回路：整流回路の代表例と多相化変圧器を用いた交流入力電流波形の改善について学ぶ。
2. AC-AC直接変換：サイクロコンバータと交流位相調整回路による実効値制御について学ぶ。
3. 応用：直列・並列共振インバータと高周波13MHz単相インバータへの応用について紹介する。
項目
1.　整流回路
整流回路は交流を直流に変換する電力変換回路である。
整流回路では代表的な他励式整流回路と自励式整流回路について学ぶ。
(1)他励式整流回路：①ダイオードブリッジ、②キャパシタインプット、③チョークインプット、④サイリスタ
ブリッジの各整流回路を示し、それぞれの特徴と動作原理を理解する
(2)自励式整流回路：PWM整流回路について学ぶ。
IGBT等の可制御デバイスを用いたスイッチ動作によって正弦波電流が得られるPWM整流回路は、
電力系統への高調波電流の影響を大幅に削減できることを学ぶ。
2.　AC-AC直接変換
(1)サイクロコンバータ：商用周波数50または60Hzの交流電圧を入力として、その一部が負荷に直接
印加される方式で、その直接変換法によって略0～十数Hzの領域の可変周波数を得る変換器である。
この変換器の動作原理と使用デバイスであるサイリスタの特性について学ぶ。
(2)交流位相調整回路：50または60Hzの交流電源の１サイクルの間で入り切し、360°の間の特定
区間だけ、負荷に電源電圧を印加する方式。代表例の白熱電球の調光について学ぶ。
3.応用
(1)直列・並列共振インバータ：パワーエレクトロニクスは、高効率の電力変換を実現するために電力を
スイッチのオンオフだけで制御している。本応用では、更なる効率改善とスイッチングノイズ低減が
実現できる方式の、ゼロ電圧スイッチング(ZVS)とゼロ電流スイッチング(ZCS)の動作について学ぶ。
(2)高周波13MHz単相インバータ：13.56MHｚは工業周波数であり、RF(Radio Frequency)と呼称する。
１サイクルが74nsの微小時間であっても、ZVSとZCSの動作を採り入れることにより、300Vdc駆動で
4kW・効率92%のインバータ動作が実現できた。その実用例を紹介する。
講師が最も訴えたいこと/期待したいこと
①大半の整流器は商用周波数50または60Hzの交流電圧を直流電圧に変換するために使用される。
代表的な単相および三相整流器は電気回路の基本であり、その動作原理を理解してほしい。
②サイクロコンバータは、一般にサイリスタやIGBTが使用され、デバイスの定格は高電圧・大電流が
要求される。サイクロコンバータの動作を理解し、デバイスに要求される特性を把握してほしい。
③近未来には更なる高速スイッチングが実現し、使用されるデバイスはSi、SiCおよびGAN等が考え
られる。応用での学修を、次世代デバイスのレイアウ方法などに活かしてほしい。
講師の自己紹介（プロフィール）
経歴等
平成17年京三製作所半導体機器事業部副事業部長　兼技術部長.
平成25年横浜国立大学特任教員(教授）。現在に至る。
実装業界での経験等
①直流電源、②充電器、③コンバータ、④インバータ、⑤UPS、⑥VVVF、
⑦RFジェネレータ、⑧RF整合器など、各種電源装置の開発・製品化に従事。
趣味・信条等
将棋、ゴルフ。探究心を基軸に置く目標達成の実現。

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