単相三線式シングルステージ絶縁型AC-DCコンバータの不平衡負荷時における動作特性検証

カテゴリ：研究会(論文単位)

論文No：SPC25236,HCA25048,VT25068

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 家電・民生/【D】産業応用部門 自動車合同研究会

発行日：2025/12/15

タイトル(英語)：Verification of Operational Characteristics of a Single-Stage Isolated AC-DC Converter for Single-Phase Three-Wire Configuration under Unbalanced Load Conditions

著者名：小野寺 陵希(長岡技術科学大学),渡辺 大貴(長岡技術科学大学),伊東 淳一(長岡技術科学大学),泉本 尚人(パナソニック株式会社エレクトリックワークス社),大堀 貴大(パナソニック株式会社エレクトリックワークス社)

著者名(英語)： Ryoki Onodera(Nagaoka University of Technology),Hiroki Watanabe(Nagaoka University of Technology),Junichi Itoh(Nagaoka University of Technology),Naoto Izumoto(Electric Works Company, Panasonic Corporation),Takahiro Ohori(Electric Works Company, Panasonic Corporation)

キーワード：ＤＡＢコンバータ,マトリックスコンバータ,単相三線,負荷不平衡,自立運転,DAB converter,Matrix converter,Single-phase three-wire,Load imbalance,Islanding mode

要約(日本語)：本論文では，単相三線式配電系統に適用可能な単相三線式シングルステージ絶縁型AC–DCコンバータを対象として，不平衡負荷条件下における自立運転時のCVCF（Constant Voltage，Constant Frequency）制御法を提案する。提案回路は，Dual Active Bridge（DAB）コンバータと単相／単相マトリックスコンバータを組み合わせた構成であり，DCリンクコンデンサを用いることなく，高周波リンクを介して双方向電力変換を実現している。シミュレーションにて各相の負荷条件を段階的に変化させ，各相の出力電圧がCVCF動作を維持しつつ，相電流および中性線電流が提案制御で与えた指令値に追従することが確認された。

要約(英語)：This paper proposes a CVCF (Constant Voltage, Constant Frequency) control method for standalone operation under unbalanced load conditions, targeting a single-phase, three-wire, single-stage isolated AC–DC converter applicable to single-phase, three-wire distribution systems. The proposed circuit consists of comprises a Dual Active Bridge (DAB) converter combined with a single-phase/single-phase matrix converter, enabling bidirectional power conversion through a high-frequency link without the use of need for a DC-link capacitor. Simulation results under stepwise changes in unbalanced resistive loads confirm that the output voltages of each phase are maintained at 100 V and 50 Hz in CVCF operation, while the phase currents and the neutral line current accurately follow the reference values determined by the proposed control scheme.

本誌：2025年12月18日-2025年12月19日半導体電力変換/家電・民生/自動車合同研究会

本誌掲載ページ：85-90p

原稿種別：日本語

PDFファイルサイズ：1,018Kバイト