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パワーエレクトロニクス (6742 views - Electronics & PCB Engineering)

パワーエレクトロニクス(英語:power electronics)は、電力用半導体素子を用いた電力変換、電力開閉に関する技術を扱う工学である。 広義では、電力変換と制御を中心とした応用システム全般の技術とも言える。 電力変換の基本となる整流回路は1897年にドイツの物理学者であるレーオ・グレーツによって考案された(グレーツ回路)。1957年、ゼネラル・エレクトリック社によって開発されたサイリスタの登場以後、それまでの回転機や磁気、液体、気体などを用いたものと変わって、固体の半導体素子による電力変換、電力開閉技術が発展した。1969年、ゼネラル・エレクトリックのハーバート・ストームがIEEE(アメリカの電気電子学会)の雑誌『スペクトラム』の記事で固体パワーエレクトロニクスという用語を用いてその定義を説明した。また1973年、ウェスティングハウス社のウィリアム・ニューウェルによって「パワー(電気・電力・電力機器)と、エレクトロニクス(電子・回路・半導体)と、コントロール(制御)を融合した学際的分野」と図を用いて説明された。以後、電力用半導体素子や制御用コンピュータの進化などによって発展・繁栄した。 代表的な技術例として、交流から直流に変換する順変換器(整流器)、直流を交流に変換する逆変換器(インバータ)などの半導体電力変換装置が挙げられる。 またその利用例として、発電や送電などの電力分野、回転機・ファン・ポンプ・ブロアなどを利用する産業分野、通信システムや工場などの電源装置、電車の駆動・変電などの電気鉄道分野、自動車、家庭用電化製品など非常に幅広く使用されている。
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パワーエレクトロニクス

パワーエレクトロニクス

パワーエレクトロニクス英語:power electronics)は、電力用半導体素子を用いた電力変換電力開閉に関する技術を扱う工学である。 広義では、電力変換と制御を中心とした応用システム全般の技術とも言える。

電力変換の基本となる整流回路1897年ドイツ物理学者であるレーオ・グレーツによって考案された(グレーツ回路)。1957年ゼネラル・エレクトリック社によって開発されたサイリスタの登場以後、それまでの回転機や磁気、液体、気体などを用いたものと変わって、固体の半導体素子による電力変換、電力開閉技術が発展した。1969年、ゼネラル・エレクトリックのハーバート・ストームがIEEE(アメリカの電気電子学会)の雑誌『スペクトラム』の記事で固体パワーエレクトロニクスという用語を用いてその定義を説明した。また1973年ウェスティングハウス社のウィリアム・ニューウェルによって「パワー(電気・電力・電力機器)と、エレクトロニクス(電子・回路・半導体)と、コントロール(制御)を融合した学際的分野」と図を用いて説明された。以後、電力用半導体素子や制御用コンピュータの進化などによって発展・繁栄した。

代表的な技術例として、交流から直流に変換する順変換器(整流器)、直流を交流に変換する逆変換器(インバータ)などの半導体電力変換装置が挙げられる。 またその利用例として、発電送電などの電力分野、回転機・ファン・ポンプ・ブロアなどを利用する産業分野、通信システムや工場などの電源装置、電車の駆動・変電などの電気鉄道分野、自動車、家庭用電化製品など非常に幅広く使用されている。

光トリガ素子

高電圧を扱う用途では電磁ノイズに強く、絶縁性を高め高速で切り替える為、光トリガサイリスタ等、光信号をトリガとする半導体素子も使用される。制御回路を高圧線と完全に絶縁する事が可能なので高圧を制御する用途に用いられる。

パワーIC

ブラシレスモータ等に組み込まれている。近年のパソコン等に使用されている冷却ファン等にはほぼ例外なく使用されている。徐々に容量の大きい形式が普及しつつある。

関連項目



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