WSG22001 パワーエレクトロニクス特論

広島大学シラバス

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年度 2024年度開講部局先進理工系科学研究科博士課程前期先進理工系科学専攻電気システム制御プログラム

講義コード WSG22001 科目区分専門的教育科目

授業科目名パワーエレクトロニクス特論

授業科目名
（フリガナ）パワーエレクトロニクストクロン

英文授業科目名 Advanced Power Electronics

担当教員名三宅　正尭

担当教員名
(フリガナ) ミヤケ　マサタカ

開講キャンパス東広島開設期 1年次生後期３ターム

曜日・時限・講義室 (3T) 月7-8,金7-8

授業の方法講義授業の方法
【詳細情報】　

【使用言語に関する詳細情報】
・講義資料：主に英語。
・講義動画：日本語音声と英語音声をそれぞれ用意。

単位 2.0 週時間　使用言語 B : 日本語・英語

学習の段階 6 : 大学院専門的レベル

学問分野（分野） 25 : 理工学

学問分野（分科） 12 : 電子工学

対象学生先進理工系科学研究科博士課程前期先進理工系科学専攻電気システム制御プログラム生

授業のキーワードパワーエレクトロニクス、パワエレ、パワー半導体デバイス、電力変換器、インバータ、コンバータ、PWM制御、ゲート駆動回路、保護回路、フィードバック制御、PID制御、回路シミュレーション、SDGs、CN

教職専門科目　教科専門科目　

プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
（学部生対象科目のみ）
到達度評価
の評価項目
（学部生対象科目のみ）

授業の目標・概要等 DC/DCコンバータやPWMインバータ等の電力変換回路、パワー半導体デバイス（IGBTやダイオード）、パワエレ応用システム（電動機制御や電力系統）について理解することを目標とします。また、より具体的な回路動作を理解するため、回路シミュレーション例等を紹介します。

授業計画第1回　パワーエレクトロニクスの概要（半導体デバイス・電子回路・制御）
第2回　基本的なAC/DC変換器（ダイオード整流器）
第3回　基本的なDC/DC変換器（降圧/昇圧チョッパー）
第4回　基本的なDC/AC変換器（矩形波制御インバータ）
第5回　PWMインバータ（正弦波PWM制御、高調波）
第6回　PWM整流器
第7回　絶縁型DC/DCコンバータ
第8回　前半のまとめ【期末レポート出題】
第9回　パワー半導体デバイス（横型/縦型、ユニポーラ/バイポーラ、Si/SiC/GaN）
第10回　モデリングとシミュレーション（半導体デバイス、回路、システム）
第11回　ゲート駆動回路、保護回路、IPM
第12回　フィードバック制御技術（PID制御）
第13回　パワーエレクトロニクスの応用例
第14回　AC/AC変換器とその応用例（マトリックスコンバータ）
第15回　後半のまとめ【期末レポート提出期限】

小テスト（15回）、期末レポート

教科書・参考書等教科書なし。
参考書（購入不要）：
[1] Power Electronics, Converters, Applications, and Design (3rd edition), Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins (John Wiley & Sons, 2003).
http://opac.lib.hiroshima-u.ac.jp/webopac/BB02717456
[2] Power Electronics, Daniel W. Hart (McGraw-Hill, International Edition 2011).
http://opac.lib.hiroshima-u.ac.jp/webopac/BB02713124

授業で使用する
メディア・機器等　

【詳細情報】講義資料の提供、予習・復習用の講義動画の配信、小テスト実施、課題提出等にmoodleを使用します。

授業で取り入れる
学習手法　

予習・復習への
アドバイス予習のために講義資料を事前に提供します。二言語による講義動画が予習・復習に役立ちます。
第8回と第15回の講義では、それまでの講義内容を整理して復習を行います。

履修上の注意
受講条件等本講義は第3タームの月曜日と金曜日に開講されますが、月曜日2回分については学年暦において別の曜日に振替授業日が設定されているため注意してください。
受講条件はありません。工学部の専門教育科目「パワエレ電動機制御」に関連しますが、これを履修していなくても受講可能です。

成績評価の基準等小テスト（4%×15回）、期末レポート（40%）により評価します。

実務経験

実務経験の概要と
それに基づく授業内容

メッセージ

その他

すべての授業科目において，授業改善アンケートを実施していますので，回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており，今後の改善につなげていきます。

年度	2024年度	開講部局	先進理工系科学研究科博士課程前期先進理工系科学専攻電気システム制御プログラム
講義コード	WSG22001	科目区分	専門的教育科目
授業科目名	パワーエレクトロニクス特論
授業科目名（フリガナ）	パワーエレクトロニクストクロン
英文授業科目名	Advanced Power Electronics
担当教員名	三宅　正尭
担当教員名 (フリガナ)	ミヤケ　マサタカ
開講キャンパス	東広島	開設期	1年次生後期３ターム
曜日・時限・講義室	(3T) 月7-8,金7-8
授業の方法	講義	授業の方法【詳細情報】
【使用言語に関する詳細情報】・講義資料：主に英語。・講義動画：日本語音声と英語音声をそれぞれ用意。
単位	2.0	週時間		使用言語	B : 日本語・英語
学習の段階	6 : 大学院専門的レベル
学問分野（分野）	25 : 理工学
学問分野（分科）	12 : 電子工学
対象学生	先進理工系科学研究科博士課程前期先進理工系科学専攻電気システム制御プログラム生
授業のキーワード	パワーエレクトロニクス、パワエレ、パワー半導体デバイス、電力変換器、インバータ、コンバータ、PWM制御、ゲート駆動回路、保護回路、フィードバック制御、PID制御、回路シミュレーション、SDGs、CN
教職専門科目		教科専門科目
プログラムの中でのこの授業科目の位置づけ（学部生対象科目のみ）
到達度評価の評価項目（学部生対象科目のみ）
授業の目標・概要等	DC/DCコンバータやPWMインバータ等の電力変換回路、パワー半導体デバイス（IGBTやダイオード）、パワエレ応用システム（電動機制御や電力系統）について理解することを目標とします。また、より具体的な回路動作を理解するため、回路シミュレーション例等を紹介します。
授業計画	第1回　パワーエレクトロニクスの概要（半導体デバイス・電子回路・制御）第2回　基本的なAC/DC変換器（ダイオード整流器）第3回　基本的なDC/DC変換器（降圧/昇圧チョッパー）第4回　基本的なDC/AC変換器（矩形波制御インバータ）第5回　PWMインバータ（正弦波PWM制御、高調波）第6回　PWM整流器第7回　絶縁型DC/DCコンバータ第8回　前半のまとめ【期末レポート出題】第9回　パワー半導体デバイス（横型/縦型、ユニポーラ/バイポーラ、Si/SiC/GaN）第10回　モデリングとシミュレーション（半導体デバイス、回路、システム）第11回　ゲート駆動回路、保護回路、IPM 第12回　フィードバック制御技術（PID制御）第13回　パワーエレクトロニクスの応用例第14回　AC/AC変換器とその応用例（マトリックスコンバータ）第15回　後半のまとめ【期末レポート提出期限】小テスト（15回）、期末レポート
教科書・参考書等	教科書なし。参考書（購入不要）： [1] Power Electronics, Converters, Applications, and Design (3rd edition), Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins (John Wiley & Sons, 2003). http://opac.lib.hiroshima-u.ac.jp/webopac/BB02717456 [2] Power Electronics, Daniel W. Hart (McGraw-Hill, International Edition 2011). http://opac.lib.hiroshima-u.ac.jp/webopac/BB02713124
授業で使用するメディア・機器等
【詳細情報】	講義資料の提供、予習・復習用の講義動画の配信、小テスト実施、課題提出等にmoodleを使用します。
授業で取り入れる学習手法
予習・復習へのアドバイス	予習のために講義資料を事前に提供します。二言語による講義動画が予習・復習に役立ちます。第8回と第15回の講義では、それまでの講義内容を整理して復習を行います。
履修上の注意受講条件等	本講義は第3タームの月曜日と金曜日に開講されますが、月曜日2回分については学年暦において別の曜日に振替授業日が設定されているため注意してください。受講条件はありません。工学部の専門教育科目「パワエレ電動機制御」に関連しますが、これを履修していなくても受講可能です。
成績評価の基準等	小テスト（4%×15回）、期末レポート（40%）により評価します。
実務経験
実務経験の概要とそれに基づく授業内容
メッセージ
その他
すべての授業科目において，授業改善アンケートを実施していますので，回答に協力してください。回答に対しては教員からコメントを入力しており，今後の改善につなげていきます。

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