PWMコンバータの電力密度の障壁

KOLAR Johann W.; DROFENIK Uwe; BIELA Juergen; HELDWEIN Marcelo; ERTL Hans; FRIEDLI Thomas; ROUND Simon

文献

J-GLOBAL ID：200902288699425244 整理番号：08A0312596

PWMコンバータの電力密度の障壁

PWM Converter Power Density Barriers

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資料名：
巻： 128 号： 4 ページ： 468-480 発行年： 2008年04月01日
JST資料番号： X0451A ISSN： 0913-6339 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：英語 (EN)

1970年以来,電力エレクトロニックコンバータの電力密度は10年毎におよそ倍増している。この歴史の背景には,電力半導体素子の持続的な発展がある。それが,コンバータスイッチング周波数を10年毎に10倍にしてきた。しかしながら,今日の冷却の考え方と受動部品が,この傾向の持続にたいして主要な障壁となっている。本論文では,そのような技術的障壁を明らかにするために,電力エレクトロニックコンバータのためのスイッチング周波数の関数としての冷却装置と受動部品のボリュームを調査し,総ボリュームを最小化するスイッチング周波数を決定する。300kHzにおける28kW/dm³の電力密度限界を絶縁DC-DCコンバータのために計算し,820kHzにおける44kW/dm³の電力密度限界を三相単位力率PWM整流器のために計算し,21kHzにおける26kW/dm³の電力密度限界を疎行列コンバータのために計算した。単相AC-DC変換に対しては,DCリンクコンデンサーから35kW/dm³の一般的な限界を算出した。これらのパワー密度限界は,以下のものに対するパワーエレクトロニクスの研究範囲を広くする必要性を明らかにする。研究範囲には,冷却システム,高周波電磁気学,相互結線とパッケージング技術,および,電力密度の増加軌跡に沿って更なる前進を確実にするためのマルチドメインモデリングとシミュレーションが含まれる。(翻訳著者抄録)

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電力変換器

引用文献 (59件)：

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