DC-DCコンバータ実動作時のインダクタ損失評価法に関する一検討 -磁性材料による回路動特性および効率改善の定量的評価-

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: SPC23201,MD23098

グループ名: 【D】産業応用部門 半導体電力変換/【D】産業応用部門 モータドライブ合同研究会

発行日: 2023/09/18

タイトル(英語): A Study on Loss Evaluation Method for Inductors on Operating DC-DC Converter -Evaluation of Magnetic Materials on Switching Characteristics and Efficiency of Converter-

著者名: 杵村 弘志(大阪大学),福永 崇平(大阪大学),井渕 貴章(大阪大学),舟木 剛(大阪大学)

著者名(英語): Hiroshi Kinemura(Osaka University),Shuhei Fukunaga(Osaka University),Takaaki Ibuchi(Osaka University),Tsuyoshi Funaki(Osaka University)

キーワード: インダクタ|磁性材料|損失分離|鉄損|銅損|フーリエ級数展開|inductors|magnetic materials|loss separation|iron loss|copper loss|Fourier series expansion

要約(日本語): 電源回路設計において, インダクタ損失を正しく見積もることが重要である。しかしながら, 動作周波数が数百kHzを越える電源回路では, 磁心材料による鉄損に加え, 巻線の表皮効果など交流銅損の影響を無視できなくなる。本稿ではまず, 昇圧チョッパ回路に適用したインダクタについて, 時間応答から鉄損と銅損を分離する手法を検討する。具体的には, 事前に取得したインピーダンスの周波数特性およびフーリエ級数展開による解析から, インダクタの損失分離を行う。空芯およびいくつかの磁性材料により作製した各インダクタが回路動特性および電力変換効率に与える影響を比較する。

要約(英語): The design of power conversion circuits requires precise estimation of losses at inductors. However, AC copper loss such as skin effect becomes high and cannot be negligible as well as the iron loss derived from the magnetic material beyond several hundreds of kHz operation. This paper discusses the identification method of loss factors in the inductors from the obtained time response of voltage and current on the boost converter. The losses in the inductors are analyzed based on the frequency characteristics of the impedance and Fourier series expansion. The switching characteristics and efficiency of the circuits are compared among the inductors with an air core and several magnetic material cores.

本誌: 2023年9月21日-2023年9月22日半導体電力変換/モータドライブ合同研究会

本誌掲載ページ: 115-120 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 3,534 Kバイト