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パワーエレクトロニクス入門(改訂5版)

パワーエレクトロニクス入門(改訂5版)

  • 著者大野 榮一小山 正人
  • 定価3,888円 (本体3,600円+税)
  • 判型A5
  • 328頁
  • ISBN978-4-274-21477-6
  • 発売日2014/01/24
  • 発行元オーム社

ニーズが高まるパワーエレクトロニクスのすべてがつまった決定版!

近年、エネルギー事情の逼迫感からパワーエレクトロニクス技術は重要性が増しています。このような状況をふまえ、本書は、初級~中級技術者を中心とした層に好評を得てきた「パワーエレクトロニクス入門」の改訂5版として発行するものです。
 今回の改訂では、近年のパワー半導体デバイスの進展や各種応用の広がりをふまえつつ、改訂4版発行以降の技術の進展を盛り込み、関連メーカの初級~中級技術者が最初に読む実務的な入門書として内容の拡充を図りました。
1章 パワーエレクトロニクスとは
1.1  パワーエレクトロニクスの定義と特徴
1.2  電力の変換と制御とは
〔1〕 スイッチによる電力の変換と制御
〔2〕 電力の変換の基本方式
〔3〕 電力の制御の基本方式
1.3  理想スイッチとしてのパワー半導体デバイス
〔1〕 スイッチに発生する電力損失
〔2〕 理想スイッチ条件
1.4  パワーエレクトロニクスの応用分野
〔1〕 電源システムとしての応用
〔2〕 モータ駆動システムとしての応用
2章 パワー半導体デバイス
2.1  整流ダイオード
〔1〕 基本構造
〔2〕 動作原理
〔3〕 整流ダイオードの種類
〔4〕 定格と特性
〔5〕 整流ダイオードの高速スイッチング化
2.2  パワートランジスタ
〔1〕 基本構造
〔2〕 動作原理
〔3〕 パワートランジスタの代表的な特性
〔4〕 安全動作領域(SOA)
2.3  パワーMOSFET
〔1〕 基本構造
〔2〕 動作原理
〔3〕 主要特性
〔4〕 MOSFETの低オン抵抗化
2.4  サイリスタ
〔1〕 基本構造
〔2〕 動作原理
2.5  ゲートターンオフサイリスタ
〔1〕 基本構造
〔2〕 動作原理
2.6  ゲート転流サイリスタ
〔1〕 基本構造
〔2〕 動作原理
2.7  IGBT
〔1〕 基本構造
〔2〕 動作原理
〔3〕 IGBTのラッチアップ防止
〔4〕 IGBTの特性
〔5〕 最近の技術動向
2.8  パワーモジュール
〔1〕 パワーモジュールの種類
〔2〕 パワーモジュールの構造
〔3〕 IGBTモジュールとその応用
〔4〕 インテリジェントパワーモジュール(IPM)の概念
〔5〕 一般産業用IPM
〔6〕 民生用IPM
〔7〕 専用IPM
2.9  次世代パワー半導体デバイス
〔1〕 SiCパワー半導体デバイス
〔2〕 SiCショットキーバリヤダイオード
〔3〕 SiC MOSFET
〔4〕 その他の次世代半導体デバイス
3章 パワーエレクトロニクス回路(電力変換回路)
3.1  整流回路
〔1〕 ダイオード整流回路
〔2〕 位相制御形整流回路
〔3〕 力率,基本波力率,狂率の関係
〔4〕 転流時の電流の重なり
〔5〕 他励式インバータ
3.2  直流チョッパ回路
〔1〕 チョッパの原理と基本特性
〔2〕 可逆チョッパ
3.3  インバータ回路
〔1〕 インバータの原理と基本方式
〔2〕 自励式インバータ
〔3〕 PWMインバータ
3.4  多レベルインバータ回路
〔1〕 多レベルインバータについて
〔2〕 3レベルインバータ
〔3〕 直列多重インバータ
〔4〕 階調制御形インバータ
〔5〕 直列多重インバータと直接多重インバータ
3.5  マトリックスコンバータ回路
〔1〕 基本回路
〔2〕 基本動作
3.6  交流電力調整回路
〔1〕 基本回路
〔2〕 位相制御による交流電力調整
〔3〕 オン・オフ制御による交流電力調整
4章 制御技術
4.1  制御を理解するための基礎知識
〔1〕 ラプラス変換とブロック線図
〔2〕 電気系と機械系のアナロジー
4.2  直流量の制御
〔1〕 直流モータの速度制御
〔2〕 LCフィルタ付降圧チョッパの電圧制御
4.3  三相交流量の制御
〔1〕 座標変換
〔2〕 誘導モータの制御
〔3〕 永久磁石同期モータの制御
〔4〕 三相高力率コンバータの制御
4.4  単相交流量の制御
5章 電源システムへの応用
5.1  電源システムの種類と用途
5.2  直流出力電源装置
〔1〕 整流回路結線による分類
〔2〕 整流素子による分類
〔3〕 電圧源と電流源
〔4〕 交流入力の力率改善方法による分類
〔5〕 定電圧制御の方法による分類
5.3  スイッチングレギュレータ
〔1〕 整流部
〔2〕 DC-DC変換部
5.4  蓄電池充電用電源装置および通信機器用直流電源装置
〔1〕 蓄電池充電用電源装置(充電器)
〔2〕 通信機器用電源
5.5  無停電電源装置(UPS)
〔1〕 UPSの回路方式と特徴
〔2〕 常時インバータ給電方式
〔3〕 高調波電圧ひずみの低減
〔4〕 高効率化
〔5〕 UPSシステムの信頼度向上法
〔6〕 インバータの並列運転制御方式
〔7〕 常時商用給電およびラインインタラクティブ方式
5.6  高周波電源
〔1〕 高周波インバータの基本回路
〔2〕 高周波誘導加熱用インバータ
6章 輸送システムへの応用
6.1  電気車駆動への応用
〔1〕 チョッパ制御電車
〔2〕 インバータ制御電車
〔3〕 交流電気車
〔4〕 リニアモーターカーの制御
6.2  電気自動車への応用
〔1〕 電気自動車
〔2〕 ハイブリッド電気自動車
〔3〕 燃料電池自動車
〔4〕 電動パワーステアリング
6.3  エレベータへの応用
〔1〕 モータ駆動制御システムの変遷
〔2〕 エレベータの速度制御
〔3〕 高速エレベータ
〔4〕 低速エレベータ
7章 FAシステムへの応用
7.1  モータ駆動への応用
〔1〕 汎用インバータ
〔2〕 ACサーボ
7.2  加工機電源への応用
〔1〕 レーザ加工機
〔2〕 放電加工機
8章 家電・民生機器への応用
8.1  家電・民生機器とパワーエレクトロニクス技術
8.2  インバータルームエアコンディショナ
〔1〕 構成
〔2〕 圧縮機モータとインバータ
8.3  調理器(電磁調理器,IHジャー,電子レンジ)
〔1〕 電磁調理器,IHジャー
〔2〕 電子レンジ
8.4  蛍光ランプ
〔1〕 高周波点灯回路(無平滑形)
〔2〕 高周波点灯回路(部分平滑形)
〔3〕 高力率形高周波点灯回路
8.5  太陽光発電
〔1〕 太陽電池
〔2〕 住宅用太陽光発電システム
8.6  非接触給電
〔1〕 基本原理
〔2〕 非接触給電用インバータ
〔3〕 非接触給電用装置の開発方向性
9章 電力系統への応用
9.1  直流送電BTB(FC)
〔1〕 直流送電BTB(FC)
〔2〕 サイリスタバルブ
9.2  交流送電・高調波制御
〔1〕 無効電力制御・FACTS
〔2〕 電鉄用変電設備
〔3〕 高調波制御
9.3  発電機制御
〔1〕 整流器励磁装置
〔2〕 サイリスタ始動装置
〔3〕 可変速制御
9.4  新エネルギー発電
〔1〕 風力発電
〔2〕 大容量太陽光発電
〔3〕 燃料電池発電
9.5  電力貯蔵
〔1〕 NAS電池電力貯蔵
〔2〕 フライホイール電力貯蔵