Laboratory Education

当研究室ではパワーエレクトロニクス分野で必要となる実践的実用的な知識とスキルを身につけるために、研究室内で独自の学習プログラムを準備し教育を行っています。学ぶべき事項は「基礎知識」、「ハードウェア」、「ソフトウェア」、「基礎実験」、「その他」の5つに分類し、系統的に学習できるようになっています。「その他」では社会人や技術者としての基礎、論文やプレゼンによる情報伝達能力、更には英会話能力を磨くことで、技術者としての基礎体力を早期に身につけることで将来的に如何なる分野でも活躍できる人材を育成します。

基礎知識 Fundamentals

二次電池の基礎
Rechargeable Battery
蓄電池の種類、充電制御、State of Charge (SOC)、温度特性、安全動作領域SOA(Safe Operation Area)セルバランスの必要性と各種のバランス回路
太陽電池の基礎
Photovoltaic Cell
太陽電池パネルの構成、基礎特性、日射量依存性、温度依存性、最大電力点追尾制御 MPPT (Maximum Power Point Tracking)、各種の太陽光発電システム、部分影による悪影響と防止策
コンデンサとインダクタの基礎
Capacitor and Inductor
コンデンサの種類(アルミ電解、タンタル、セラミック、フィルム)と使い分け、等価直列抵抗ESR (Equivalent Series Resistance)、アルミ電解コンデンサの寿命、セラミックコンデンサの直流電圧依存性、直流用インダクタと交流用インダクタ
トランスの基礎
Transformer
漏れインダクタンスと励磁インダクタンス、表皮効果とリッツ線、近接効果、銅損と鉄損、コアの飽和、ターン数の決定、コア選定のガイドライン、Area Product法
能動素子(スイッチ)の基礎
Active Switche
オン抵抗と素子耐圧、ボディダイオード、入力容量Ciss、出力容量Coss、絶対定格、ゲートドライバ、ドライバの絶縁、損失、素子選定ガイドライン
計測の基礎
Measurement
リモートセンシング(四端子法)、シャント抵抗とホールセンサによる電流計測、測定誤差が及ぼす影響、シングルエンドと差動プローブ、ハイインピーダンスによるノイズ、コモンモードノイズ対策
共振形コンバータの基礎
Resonant Converter
ダイオードの逆回復損失、di/dtdv/dt低減によるスパイクやノイズの抑制、ZCS (Zero Current Switching)とZVS (Zero Voltage Switching)、直列共振、LLC共振、
スイッチトキャパシタコンバータ(SCC)の基礎
Switched Capacitor Converter
コンデンサとインダクタのエネルギー密度の比較、各種方式、突入電流、等価抵抗、周波数特性、共振型とフェーズシフトSCC、ハイブリッドSCC、ダイオード方式(倍電圧回路、Cockcroft-Walton回路)
状態空間表現の基礎
State-Space Modeling
状態平均化法、導出方法、MATLABによる検証

ハードウェア Hardware

周波数応答分析器
Frequency Response Analyzer
バイポーラ電源の併用、コンデンサとインダクタとトランスの周波数特性取得
LCRメータ
LCR Meter
プローブの使い分け、コンデンサとインダクタとトランスのパラメータ取得
プリント基板製作と加工
PCB Design and Fabrication
露光、現像、エッチング
3Dプリンタ
3D Printer
トランスボビンの設計と製作
DSPへのプログラム実装
DSP Implementation
SimCoderやEmbedded Coderを用いたコード生成、Code Composer Studio

ソフトウェア Software

PSIMを用いた回路シミュレーション
Simulation Using PSIM
チョッパ、フィードバック制御系設計、パラメータスイープ、パラメータファイル、サブサーキット、Look Up Table
Eagleを用いたプリント基板設計
PCB Design by Eagle
素子ライブラリの作成、SchematicとBoard
Matlab/Simulinkによる制御系設計
Control System Design by Matlab/Simulink
LEGO Mindstormを用いた台車の位置制御
LabVIEWによる計測系の構築
Measurement System Design by LabVIEW
計測器制御、アナログ入出力、デジタル入出力

基礎実験 Experiment Fundamentals

マイクロソルダリング実習
Micro Soldering Practice
挿入実装部品、表面実装部品、ヒートガン、はんだ槽、リフロー炉
太陽電池の基礎特性取得
Measurement of PV Panel
部分影による特性変化、ホットスポットの観察
二次電池の基礎特性取得
Measurement of Batteries
リチウムイオン電池の開放電圧特性、温度特性、レート特性、交流インピーダンス
FRAを用いた制御回路の周波数特性取得
Frequency Characteristics Measurement of Control Circuit
PI制御器、Type II補償器
コンバータの設計と製作
Converter Design and Prototyping
電力変換効率取得、周波数特性取得、過渡応答特性、損失解析

その他 Others

社会人としての心得講座
Common Sense
社会人の常識とマナー、メールの書き方、ほうれんそう、時間的価値(社会人は1時間1万円の時間的価値、日本人の給料で同等能力の途上国技術を何人雇えるか)、スキル、国際的視野、等
技術者としての表現
Technical Expression
定量的表現、比較表現、過去研究や文献の引用
論文執筆講座
Academic Writing
もくじ作成の重要性、図表の作成、文章作成、文献引用、論文フォーマット
プレゼンテーションの基礎
Technical Presentation
資料作成、聴衆の知識を把握することの重要性、質疑応答の基礎(定量的表現、結論から述べる)
オンライン英会話(希望者のみ)
Online English Learning
DMM英会話を利用した外国人とのマンツーマンレッスン