電気 パワーエレクトロニクス 5年・後期・選択・学修1単位
担当教員 加藤 修治 連絡先 
講義の概要 電力変換器のキーデバイスであるパワー半導体の進歩により、電力変換器は、鉄道用や電力などの産業分野のほか、洗濯機やエアコンなどの家電、さらに近年では、ハイブリッド自動車等の移動体にも使用されつつある。本講義では、電力変換器の構成と動作原理、およびそのキーデバイスであるパワー半導体について学ぶ。
到達目標 パワー半導体素子の電気的特性、各電力変換回路の構成と動作原理を説明できることを目標とする。
日程授業項目理解すべき内容 理解度
(1~4)
後期 第1週 パワーエレクトロニクスの概要 パワーエレクトロニクスの役割と基礎。  
第2週 電力変換における半導体デバイスの役割 電力変換の基本原理。  
第3週 半導体スイッチの機能、およびダイオードの動作。  
第4週 トランジスタ、MOSFET、IGBT、サイリスタの動作。  
第5週 トランジスタ、MOSFET、IGBT、サイリスタの動作。  
第6週 電力変換回路(1) /直流ー直流変換 代表的な直流-直流変換回路の構成と、
インダクタ及びコンデンサの役割。
 
第7週 (中間試験)  
第8週 主な直流-直流変換回路の構成と動作。  
第9週 電力変換回路 (2)/直流ー交流変換 単相直交変換回路の構成と動作。  
第10週 三相直交変換回路の構成と動作。  
第11週 直交変換回路の出力電圧制御手法。  
第12週 電力変換回路(3) /交流ー直流変換 ダイオード整流回路の構成と動作。  
第13週 サイリスタブリッジ整流回路の構成と動作。  
第14週 PWM整流回路の構成と動作。  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習 これまでの復習とまとめ  
学習教育目標 A,Bに対応 達成項目本科イ),ロ)に対応 JABEE
認定基準
(A-2),(B-1),(d)-(1)に対応
教科書・参考書 教科書:河村篤男編「パワーエレクトロニクス学入門」(コロナ社) 
参考書:電気学会半導体電力変換システム調査専門委員会編「パワーエレクトロニクス回路」(オーム社)、電気回路教本 (オーム社)、ACサーボシステムの理論と設計の実際(総合電子出版社)
評価方法及び
合格基準
成績の評価は、定期試験80%とレポート20%で行い,合計の成績が60点以上の者を合格とする。
学生へのメッセージ、
予習・復習について
パワーエレクトロニクスは、複数の学問領域に跨るため、本講義の受講にあたって、電子回路、電気回路,電気機器を事前に復習することを推奨する。なお、本教科は、卒業後、電気主任技術者の免状交付申請を行うために開設されている科目である。
本講義は、学生自身の調査や独自学習が強く望まれる。事前に、教科書を予習して、疑問点を意識したうえで、受講することが好ましい。