DC-DCコンバータ設計の基礎とスイッチング電源回路および制御系設計の実践ポイント ~演習付~ <オンラインセミナー>

~ コンバータの基礎と設計・解析のポイント、アナログ制御/ディジタル制御の違い、電源評価の3つの指標、スイッチング電源の制御系設計とディジタル制御のポイント ~

・スイッチング電源の中核をなすDC-DCコンバータの基礎から電源回路設計および制御系設計の要点までを修得し、スイッチング電源設計の実務に活かすための講座

・設計した電源の解析手法からアナログ制御、ディジタル制御それぞれの制御系設計のポイントまでを演習を交えて修得し、目的に応じたスイッチング電源を開発しよう!

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講師の言葉

 様々なアプリケーションに対応したスイッチング電源の構築には、電源の普遍的な基礎理論を熟知し設計することが重要である。特にスイッチング電源の制御系設計にはアナログ制御、ディジタル制御問わず、その制御対象であるDC―DCコンバータの伝達関数を導出し理論的観点から設計する必要がある。

 本セミナーでは、電源設計において重要な回路方式及び動作について理解を深め、電源回路の解析による定式化手法を紹介する。電源の解析手法として一般的に用いられる状態平均化法の原理及び解析手順について紹介し、制御系を包括的に設計するための重要な3つの指標(一巡伝達関数、出力インピーダンス、入出力特性)について理解を深める。また、アナログ制御、ディジタル制御の特徴を紹介するとともにそれぞれの方式における制御系設計のポイントを解説する。最後に、アナログ制御では実現困難なディジタルフィルタの電源への適用事例を紹介する。

セミナー詳細

開催日時
  • 2025年03月07日(金) 10:30 ~ 17:30
開催場所 オンラインセミナー
カテゴリー オンラインセミナー電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 ・電子機器等の設計開発に携わる技術者
・電源回路および制御系の設計やその研究開発に携わる方
・新入社員や若手技術者の方々の社員教育、社員研修としてご利用いただければと思います
予備知識 ・電気回路の基礎、制御工学の基礎、数学の基礎(行列、微分方程式)
修得知識 ・電源設計に必要なコンバータの基礎や電源回路の解析による定式化手法が修得できる
・スイッチング電源の制御系設計がアナログ、ディジタル問わずできるようになる
プログラム

1.コンバータの回路方式と動作

  (1).非絶縁型コンバータ

    a.降圧型コンバータ

    b.昇圧型コンバータ

    c.昇降圧型コンバータ

 

2.パワーステージ(電力部)の設計

  (1).回路パラメータの決定

    a.スイッチング周波数とフィルタ定数の設定

    b.インダクタ、コンデンサの理論値設計

  (2).コンデンサの選定

  (3).磁性部品の設計

    a.磁性体(フェライト)の材質と諸特性

    b.トランスの設計

    c.インダクタの設計

  (4).スイッチング素子の選定

  【演習】降圧型コンバータの設計

 

3.電源のための制御工学

  (1).線形時不変システム(LTIシステム)

  (2).ブロック線図と伝達関数

  (3).ボード線図とナイキスト線図

  (4).伝達関数の周波数特性

  (5).むだ時間要素

 

4.コンバータ解析

  (1).降圧型コンバータの解析

  (2).伝達関数と周波数特性の概形

  (3).状態平均化法

  (4).昇圧型コンバータの解析

  【演習】降圧型コンバータの周波数特性

 

5.制御機構と伝達関数

  (1).制御機構

    a.アナログ制御とディジタル制御の違い

    b.ディジタル化のメリット

  (2).アナログ制御

    a.補償器の伝達関数

    b.PWM回路の伝達関数

    c.スイッチング電源全体のブロック図

  (3).ディジタル制御

    a.補償器の極配置とマイコンへの実装

    b.ディジタル再設計

 

6.スイッチング電源の性能評価のための3つの指標

  (1).一巡伝達関数

    a.降圧型コンバータ

    b.昇圧型コンバータ

  (2).出力インピーダンス

    a.開ループ出力インピーダンス

    b.閉ループ出力インピーダンス

    c.負荷急変時の出力電圧変動

  (3).入出力電圧特性

    a.開ループ入出力電圧特性

    b.閉ループ入出力電圧特性

 

7.スイッチング電源における制御系設計のポイント

  (1).降圧型コンバータ

    a.補償器の設計手順

    b.設計例

    c.評価指標の解析結果と実験結果の比較

  (2).昇圧型コンバータ

    a.補償器の設計手順

    b.設計例

    c.評価指標の解析結果と実験結果の比較

  【演習】降圧型コンバータの制御系設計

 

8.ディジタル制御の事例

  (1).複素根を持つディジタルフィルタ

キーワード スイッチング電源回路 電源設計 制御系設計 DC-DCコンバータ 状態平均化法 ディジタルフィルタ パワーステージ パソコン スマートフォン テレビ 充電器 電子機器 電動化
タグ シミュレーション・解析ノイズ対策・EMC・静電気パワーデバイスモータロボット回路設計機械要素基板・LSI設計系統連系磁石・磁性材料実装自動車・輸送機車載機器・部品蓄電電源・インバータ・コンバータ電子機器LSI・半導体
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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営業時間 月~金:9:00~17:00 / 定休日:土日・祝日