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DC/DCコンバータの徹底理解講座(ソフトスイッチングの動作原理と重要特性)

2024年11月12日(火) 13:00~17:00

 

特長
DC/DCコンバータの特性向上に必須のソフトスイッチング技術をわかりやすく解説します。
ソフトスイッチングの動作原理をしっかり理解した上で重要特性を検討します。
ソフトスイッチングの長所と同時に短所についても理解を深めます。
対象
・DC/DCコンバータの設計や開発に従事している方
・DC/DCコンバータの設計や開発にこれから取り組む方
・ソフトスイッチングの動作を基礎からしっかり理解したい方
・ソフトスイッチングの重要特性を把握したい方
学べること
・ソフトスイッチングの動作原理を理解し、重要特性をしっかり身に付けることができる。
概要
 ソフトスイッチングはDC/DCコンバータの小型軽量化、および高効率化のために重要な技術です。電圧共振、電流共振、部分共振の3種類がありますが、現在は部分共振が主流になっています。このセミナでは、部分共振の動作原理をわかりやすく説明します。絶縁型DC/DCコンバータでは、変圧器の励磁電流または漏れインダクタンスを利用して部分共振を実現します。変圧器の励磁電流には通常の電流とは異なるユニークな特徴があり、ソフトスイッチングの理解には励磁電流の振る舞いを正しく理解する必要があります。漏れインダクタンスはソフトスイッチングを実現するための重要な要素であると同時に、サージ電圧やスイッチング損失を発生させる「悪役」でもあります。このセミナでは第2章で、変圧器のインダクタンス成分がソフトスイッチングに与える影響を詳しく説明します。
 ソフトスイッチングはハードスイッチングの欠点を克服するために開発されたので、ハードスイッチングはスイッチング損失の大きな古い回路方式、ソフトスイッチングは新しい優れた回路方式、というイメージがあるようです。しかし、ソフトスイッチングの回路方式でもサージ電圧やサージ電流が発生する場合もあり、逆にハードスイッチングの回路方式でもスイッチング損失がほとんど発生しない場合もあります。回路方式を選択するにあたっては、ハードスイッチング・ソフトスイッチングと2者択一的に考えるのではなく、各種回路方式のスイッチング時の現象を詳しく検討して比較する必要があります。本セミナでは第3章で、各種回路方式のスイッチング時の動作を「ソフトさ比較」という視点で比較検討します。回路方式の選択に役立つことを期待します。

■徹底理解シリーズについて
  DC/DCコンバータは数Wから数100kWの容量まで広く実用化されています。使われる分野も家庭用から産業用まで広範囲に及んでいます。幅広い容量と様々な用途に対応して、たくさんの回路方式が研究され、実用化されてきました。それぞれの回路方式には固有の動作原理があり、独特の特性を持っています。DC/DCコンバータを使用する場合、特性をよく把握した上で回路方式を選択し、動作原理を完全に理解した上で設計する必要があります。
  「DC/DCコンバータの徹底理解講座」では、DC/DCコンバータの重要な回路方式を次の8つのセミナーに分けて詳しく説明します:①フォワード型DC/DCコンバータ、②ブリッジ型DC/DCコンバータ、③電流型DC/DCコンバータと双方向DC/DCコンバータ、④PFCコンバータ、⑤ソフトスイッチング、⑥共振型DC/DCコンバータ、⑦LLCコンバータ、⑧DABコンバータ。それぞれのセミナーでは、各回路方式の基本となる動作原理をまず説明し、各種動作モードでの特有の振る舞いを解説します。その上で各回路方式の特徴を詳しく解説し、特性改善のための手法を紹介します。初心者の方は、各回路方式の動作原理と特徴の学習にご使用ください。ベテランの方は動作原理と特性の確認、および設計スキル向上のためにご参加ください。

■徹底理解シリーズと対象アプリケーション一覧
セミナー
アプリケーション
通常の1石フォワード型は、200W以下程度の電源一般に広く使用
アクティブクランプ方式1石フォワード型は、数kWも可能でプリウスに使用されていることで有名
LLCコンバータやDABコンバータなどの絶縁型DC/DCコンバータの基礎となる回路方式
太陽電池の昇圧、燃料電池の昇圧、双方向型の一部
電池の充放電、2つの電力系統の相互電力融通、モータの力行/回生制御
交流を受電する電気製品すべてに使用。家電、OA機器、充電器、産業設備、その他
ソフトスイッチング
DC/DCコンバータ高性能化のための重要技術。LLC、DAB、フォワード型、ブリッジ型などに適用
小型軽量・高効率・低ノイズ電源、MHz以上の高周波電源、非接触給電などに使用
小型軽量、高効率、低ノイズ電源、家電、OA機器、充電器などに広く使用
電池の充放電、直流バスラインシステム、直流配電システム、2つの電力系統の相互電力融通
プログラム
1.ソフトスイッチングの基礎と動作原理
 ・通常のスイッチング(ハードスイッチング)の問題点
 ・スイッチング損失の計算方法 ・ソフトスイッチングの種類 ・ソフトスイッチングの定義
 ・部分共振定番方式

2.ソフトスイッチングの重要特性
 2-1 励磁電流によるZVS(ゼロ電圧スイッチング)
  ・励磁電流の性質 ・励磁電流によるZVSの例 ・励磁電流の2次側への転流
  ・励磁電流の径路の考え方
 2-2 漏れインダクタンスによるZVS
  ・漏れインダクタンスの発生原理と性質 ・漏れインダクタンスによるZVSの例
  ・漏れインダクタンスによるサージ電圧
 2-3 変圧器によらないソフトスイッチング
  ・補助スイッチ素子によるソフトスイッチング:ARCP、共振DCリンク、その他各種方式
  ・ロスレススナバ回路によるソフトスイッチング
 2-4 電圧共振と電流共振

3.スイッチング品質とソフトさ比較
 3-1 スイッチング品質と評価指標
  ・スイッチング品質の高いハードスイッチング回路方式
  ・スイッチング品質の低いソフトスイッチング回路方式
  ・スイッチング品質の評価指標
 3-2 各種回路方式のソフトさ比較
  ・2種類のフルブリッジ方式のソフトさ比較
  ・1石フォワード方式と2石フォワード方式のソフトさ比較
  ・フライバックトランス方式のソフトさ比較
 3-3 ソフトさ比較一覧表
講師
メーカで電源設計豊富な講師が適切な設計を行うための技術を説明します!
技術コンサルタント事務所 平地研究室 平地 克也 先生 技術コンサルタント事務所 平地研究室

1954年生まれ。
1979年京都大学工学部電気工学科卒業、同年株式会社GSユアサ入社、各種パワーエレクトロニクス応用製品の研究開発に従事。
2004年国立舞鶴工業高等専門学校赴任、電気情報工学科学科長、電子制御工学科学科長、副校長、などを経て現在名誉教授。
電気学会上級会員、工学博士。
受講特典
ソフトスイッチングの基礎から応用まで
ソフトスイッチングの基礎から応用まで

ソフトスイッチング各種回路方式の動作原理と特徴を詳細に説明!

ソフトスイッチングは、DC/DCコンバータなど電力変換装置の小型軽量化と高効率化のための重要技術である。1980年代から研究・開発が始まり、たくさんの回路方式が実用化されてきた。しかし、ソフトスイッチングの回路方式は動作が複雑で、正確な理解は簡単ではない。本書では、たくさんの回路方式を体系的に整理し、ソフトスイッチングの基本原理から各種回路方式への応用までを、わかりやすく理論的に説明している。パワエレ技術者必読の書である。

パワエレセミナーお申込み
受講者の声
ニックネーム:匿名希望さん | 年齢:40代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:1~2年
受講日:2024/05/14
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 キーとなるポイントを繰り返し説明頂いたことで、理解が深まったまた、詳細は書籍で確認できる点もよいと思う。事前に書籍を読んでも理解ができてなかった部分もセミナ受講後に理解が深まったと思う。 
今後役立つと感じたか
  
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:ふじさん | 年齢:20代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:3~5年
受講日:2024/05/14
満足度
4.8
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 各modeについて電流と電圧の推移が説明されておりわかりやすいと感じた。見たことが無いスイッチング方式の説明もあったため、広い知識が身につくと感じた。 
今後役立つと感じたか
 セミナー資料に参考書と技術メモのページ数が書いてあるので効率的に復習ができると感じた。 
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:40代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:3~5年
受講日:2024/05/14
満足度
4.5
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 テキストが技術メモNoなど参考情報と紐づいているので、理解不足な箇所は自身で調べれるため、非常に助かりました。計算の演習やリアクトル、変圧器の基礎的な知識の付録もあったので、ソフトスイッチングの理解がしやすかったと思ます。 
今後役立つと感じたか
  
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:Unavailableさん | 年齢:30代 
職種:研究 | パワエレ経験:3~5年
受講日:2024/05/14
満足度
4.3
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 一部難しい部分があったが、講師の方が比較的平易に説明くださった。 
今後役立つと感じたか
  
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:NKJさん | 年齢:40代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:10年以上
受講日:2024/05/14
満足度
4.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 ソフトスイッチングの特徴や動作を詳しく説明して頂き、分かりやすかったです。 
今後役立つと感じたか
 設計する際に役立つと思います。 
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:Kさん | 年齢:30代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:10年以上
受講日:2024/05/14
満足度
4.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 過去の受講内容と被るところがあったが、復習になってよかった。 
今後役立つと感じたか
 役立つ 
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:あきさん | 年齢:20代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:3~5年
受講日:2024/05/14
満足度
4.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 説明が非常に丁寧であった。また、演習問題を少し挟んでくださっているのも良かった。 
今後役立つと感じたか
  
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:50代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:1~2年
受講日:2024/05/14
満足度
4.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 ソフトスイッチングについて非常に勉強になりました。各種回路方式でのソフトスイッチング動作、ソフトスイッチングが失敗する条件、トランスの励磁電流の転流等、非常に複雑な動作をするのでかなり難しかったです。しっかりと復習して理解度を上げていきたいと思いました。 
今後役立つと感じたか
  
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:YDさん | 年齢:30代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:10年以上
受講日:2024/05/14
満足度
3.8
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 理解は深まったが、各回路方式の理解が無いと、本論以外のところで引っかかってしまい、完全な理解は難しいと感じた。 
今後役立つと感じたか
 役立つと感じます。 
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:dnwatakeさん | 年齢:50代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:未経験
受講日:2024/05/14
満足度
3.8
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 ソフトスイッチングの概要について学ぶことができました 
今後役立つと感じたか
 役立つと思います 
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:KKさん | 年齢:30代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:10年以上
受講日:2024/05/14
満足度
3.8
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 各回路方式におけるソフトスイッチングの動作原理について理解することができた 
今後役立つと感じたか
  
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:30代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:10年以上
受講日:2024/05/14
満足度
3.5
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 他のセミナーと重複する箇所が多いです。トランス等。 
今後役立つと感じたか
  
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:30代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:6~10年
受講日:2024/05/14
満足度
3.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 概要説明中心であったため業務への応用に絡めた話がもう少しあればより良いと感じた。各パラメータの検討をどういう優先度で検討すると検討しやすい等の経験談あればそういった話があれば有難いです。 
今後役立つと感じたか
 ソフトSWを検討する際は基礎知識として有用と思います。 
その他
 Zoomで投影された資料のページ番号と配布資料のページ番号が一致しておらず、説明箇所を探すのに手間取ったためページ番号は合わせて頂けると助かります。 
協会より: ページ番号の不一致があったとの事でご迷惑をお掛けし申し訳ございません。印刷の兼ね合いでずれてしまう場合がございますが、講師とも共有をしておりますのでお手元の資料のページでご質問をお願いします。 

 

ニックネーム:ki0039さん | 年齢:50代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:3~5年
受講日:2023/11/07
満足度
4.8
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 部分共振の動作について、負荷電流と励磁電流の流れや、漏れインダクタンスの影響など細かく解説して頂き分かり易かったと思います。 
今後役立つと感じたか
 モータ駆動用インバータに使えないかなと思い受講しましたが、あまり使われていない理由もなんとなく理解出来ました。 
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:40代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:10年以上
受講日:2023/11/07
満足度
4.3
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 恐らく専門性が合うととても有効だと思いますが、少し専門が異なったので十分に理解できないところがありました。そんな私でも理解できたので、資料や説明が素晴らしかったと思います。 
今後役立つと感じたか
 局所的ですが役立つと思います。 
その他
 本セミナーの案内に、本講義が回路説明とその各種動作が中心になることを概要に記載いただけるとありがたかったです。 
協会より:  

 

ニックネーム:QUICKさん | 年齢:40代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:10年以上
受講日:2023/11/07
満足度
4.3
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 ソフトスイッチングの程度についてあらゆるスイッチング回路をみたうえで説明されていたのでわかりやすかった。 
今後役立つと感じたか
 役にたつ。回路方式を決める時に多いに参考になる 
その他
 特になし 
協会より:  

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:50代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:6~10年
受講日:2023/11/07
満足度
4.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 中盤までは解説が丁寧だったが、後半は盛りだくさんで解説も飛ばし気味で集中してついていくのが難しかった。 
今後役立つと感じたか
 ソフトさ指標は今後の回路設計の指針としたい 
その他
 動作モードによる電流の流れが複雑なので、シミュレーションで確認したい。いくつかの回路で回路定数を記載したものがあると助かります。(もしくはSpiceサンプルモデル) 
協会より:  

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:40代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:10年以上
受講日:2023/11/07
満足度
4.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 ソフトスイッチングの勘所をコンパクトにまとめて丁寧に説明いただいた。 
今後役立つと感じたか
  
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:kakinotaneさん | 年齢:40代 
職種:研究 | パワエレ経験:6~10年
受講日:2023/11/07
満足度
3.8
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 ソフトスイッチングについて、あまり理解度がなかったのですが、今回のセミナーにてある程度理解することができました 
今後役立つと感じたか
  
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:hiraiwaさん | 年齢:30代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:未経験
受講日:2023/11/07
満足度
3.3
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 ソフトスイッチングに着目しているため、様々な方式(DAB,LLC,アクティブブリッジなど)の動作の説明が薄い。 このため、これらをある程度理解していないと、説明の理解が出来ない。 
今後役立つと感じたか
 最後のソフトスイッチングの評価指標は役立つと思います。 
その他
 3時間の中で休憩が5分しかないので、後半は脳死状態になります。 1時間毎に10分ほどとっても良いと思います。 
協会より: 講義時間についてご意見ありがとうございます。講師とも見直しをして、改善いたします。 

 

ニックネーム:堀井さん | 年齢:40代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:1~2年
受講日:2023/11/07
満足度
3.3
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 ソフトスイッチングをいろいろな方式で網羅的に説明いただき,途中ついていけない箇所もありましたが,終盤で徐々に理解が追い付いてきた感じでした.もう少し時間が長ければ理解が深まってよかったかと思います. 
今後役立つと感じたか
 動作をいろいろなパターンで教えていただけたので,応用できると思います. 
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:きざわさん | 年齢:20代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:3~5年
受講日:2023/11/07
満足度
3.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 スライドの図が見にくく内容を読み取りにくかった回路方式の選定の際に推奨される周波数帯や電力帯についても記載していただけたほうがありがたいと感じた 
今後役立つと感じたか
  
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:MATSUさん | 年齢:60歳以上 
職種:検査・品質保証 | パワエレ経験:1~2年
受講日:2023/11/07
満足度
2.8
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 内容が多すぎてついていくのが難しかった。事前にテキストを見ておきべきだった。 
今後役立つと感じたか
  
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:いわゆうさん | 年齢:30代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:3~5年
受講日:2023/11/07
満足度
2.5
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 平地先生は基本的にテキストを読み上げるだけのスタンスなので、テキストの中身以上の内容が期待できないのが少し残念である。また後半になるにつれ、内容が難しくなるが、時間配分がうまくないため説明が足りず、理解ができない。 
今後役立つと感じたか
 テキスト内容は役立つ機会があるかと思うが、理解があまりできていないので今後役立つか分からない。 
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:Kiyoshiさん | 年齢:40代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:3~5年
受講日:2023/11/07
満足度
2.5
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
 トポロジー毎の説明になっていて、精通したトポロジーでないと理解できないと感じました。私の場合、LLCしかやってないので、LLC以外のトポロジーの話はわかりませんでした。 
今後役立つと感じたか
 微妙です。 
その他
  
協会より:  

 

日程・受講料
開催日
【web】2024年11月12日(火)
期間
半日
時間
13:00 ~ 17:00
受講料
30,000円 (税別) / 33,000円 (税込)
当日までのご準備
1.Webセミナーアプリ(Zoom)のインストール
  ・インストールはこちらから。
  ・Zoomの仕様や推奨環境についてはこちらから。
  ・Zoomの利用方法はこちらから。
  アプリのインストールが難しい場合、ブラウザでの参加も可能です。詳しくはこちらをご覧ください。
当日の持ち物
1.マイク機能付きパソコン
2.講義資料(事前に協会より郵送します。)
3.筆記用具
4.電卓
パワエレセミナーお申込み
主催
日本パワーエレクトロニクス協会
お問い合わせ