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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5月14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:TIさん | 年齢:30代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:3~5年
受講日:2023/12/13
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
 ・モータ技術の基本的な内容を丁寧にご説明下さった。・組立作業時、不明点や難しいポイントを親切にわかりやすくご説明下さった。 
今後役立つと感じたか
 実際にモノを作ったことで構造の理解が深まったので、今後の設計業務で役立つと感じました。 
その他
 非常におもしろいセミナーを開催くださりありがとうございました。 
協会より:  

 

ニックネーム:かしさん | 年齢:20代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:1~2年
受講日:2023/12/13
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
 回路や図面と実物を照らし合わせることができました。不明点があってもすぐに質問しやすい雰囲気でした。 
今後役立つと感じたか
 モータの設計業務の際に、実物をイメージしながら作業できるようになったと思います。 
その他
 資料にページ番号を付けていただけると嬉しいです。 
協会より: ご意見ありがとうございます。講師とも調整し、ページ番号を付けるなど対応をさせていただきます。 

 

ニックネーム:おおほさん | 年齢:30代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:1~2年
受講日:2023/12/13
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
 概要説明から始まり、実際にモーターを組み、終わった後にも解析が入りとても理解しやすかった。 
今後役立つと感じたか
 役に立つ。教科書やセミナー等で勉強はしていたし、実際モーターが組まれた製品の開発をしているが、モーター単体の作りを詳しく見る機会がなかったので、今回自分で組んで見て理解が深まった。 
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:フジマサさん | 年齢:20代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:未経験
受講日:2023/12/13
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
 非常に分かりやすかったです。 
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:ますださん | 年齢:20代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:3~5年
受講日:2023/12/13
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
 モータの詳しい理論ではなく、「作ってみる」がメインでモータの導入として分かりやすかったです。 
今後役立つと感じたか
 モータの理論、特性以外にも今の動向などが聞けてとても役立つと感じました。 
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:aaaさん | 年齢:30代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:6~10年
受講日:2023/12/13
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
  
今後役立つと感じたか
  
その他
 大阪開催のため来やすかったです。今後、大阪開催が増えてくれるとありがたいです。 
協会より:  

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:20代 
職種:生産 | パワエレ経験:3~5年
受講日:2023/12/13
満足度
4.8
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
 モータを1から組み立てることで、ブラシレスの仕組み、製造方法について確認でき、よかった。 
今後役立つと感じたか
 どこの工程が肝なのか、何を気にしないといけないかを学習できたので工程設計する際に、その部分をFBしていく。 
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:SYさん | 年齢:30代 
職種:研究 | パワエレ経験:10年以上
受講日:2023/12/13
満足度
4.6
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
 実際に物を通ると知識が定着して良いと感じた。 
今後役立つと感じたか
 業務として取り扱う内容を学んでいく際のベースとして有効だと思う。 
その他
 午前の座学に関して、内容は分かりやすかったが、投影されているスライドと配布資料が違い過ぎて、今どこを話しているのか分からなくなる分、少し余計な手間がかかったと感じた。ある程度同じスライドにして欲しい。 
協会より: ご意見ありがとうございます。講師とも調整し、ページ番号を付けるなど対応をさせていただきます。 

 

ニックネーム:みつきさん | 年齢:20代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:1~2年
受講日:2023/12/13
満足度
4.4
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
  
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:60歳以上 
職種: | パワエレ経験:未経験
受講日:2023/12/13
満足度
4.4
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
 モータの変遷、構造、最新のンモータの情報など、判り易くご説明いただけた。 
今後役立つと感じたか
 組立実習で気づけたポイント等を実務に生かしていきたい。 
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:かのうひろのりさん | 年齢:30代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:未経験
受講日:2023/09/29
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
  
今後役立つと感じたか
  
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:etoさん | 年齢:30代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:1~2年
受講日:2023/09/29
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
  
今後役立つと感じたか
 実際に組み立てることで、モーター内部の構造、仕組みを理解することができた。今後の業務の際に非常に役に立つと感じました。 
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:20代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:1~2年
受講日:2023/09/29
満足度
4.6
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
 実際にモータを組み立ててみて、理論と実際の差が理解できた。 
今後役立つと感じたか
 実際の作られ方が想像できたので、設計や不具合の解析で製造の意図を理解できると感じた。 
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:1~2年
受講日:2023/09/29
満足度
4.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
 実学が出来、良い。 
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:パクミさん | 年齢:20代 
職種:研究 | パワエレ経験:6~10年
受講日:2023/05/16
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
 ものづくり講座であったため、実践的な知識を得ることができ、非常によかった。 
今後役立つと感じたか
 役立つと感じた。 
その他
 メジャーは人数分、紙やすりがあると良いと思った。 
協会より:  

 

ニックネーム:D.Aさん | 年齢:30代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:未経験
受講日:2023/05/16
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
 講師の説明がとてもわかりやすく、物を組み立てるセミナーは初めてだったのですが、とても良いセミナーだと思いました。 
今後役立つと感じたか
 図面を見ているだけでは気付かないような事にも目を向ける事が出来るようになったと感じました。実際に物を作る事で今後の仕事に生かせると思います。 
その他
 作業を行う際、室内がもう少し明るい方がやりやすいと思います。もしくは手元を照らす照明があると良いかと思います。 
協会より:  

 

ニックネーム:はるまきさん | 年齢:30代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:3~5年
受講日:2023/05/16
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
 雰囲気良く進み、質問に丁寧に答えていただきました。また先生の講義に参加したいです。 
今後役立つと感じたか
 役立つと感じています。私はソフト設計を担当しており、MBDを推進しています。そのため、今後モータのモデリングや磁気シミュレーションのイメージが掴めたことは良い経験になりました。 
その他
  
協会より:  

 

ニックネーム:NYさん | 年齢:20代 
職種:開発・設計 | パワエレ経験:未経験
受講日:2023/05/16
満足度
4.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
価格
セミナーを受講した印象
 説明がわかりやすく、理解しやすかった。 
今後役立つと感じたか
 モータ組立による学び以外にも、モータのトレンドやトピックについても説明いただき、今後役立つと感じた。 
その他
  
協会より:  

 

日程・受講料
開催日
【web】2024年5月14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