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POWER ELECTRONICS シリーズ 【シリーズ一覧へ】

実験で学ぶ高効率・低雑音スイッチング+E級アンプ

パワーMOS FETの高速スイッチング応用

稲葉 保 著
A5判 208ページ
定価2,592円(税込)
JAN9784789836081

2011年8月15日発行

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 パワーMOS FETによるスイッチング技術は,電気エネルギー利用の高効率化に寄与していますが,併せて機器の小型化をも追及する高周波スイッチングへの応用では,スイッチング時の過渡的な損失をいかにして減らすかが大きな課題です.
 答えはソフト・スイッチング技術と呼ばれる方式ですが,本書ではその極みともいえる高効率・低雑音のE級アンプ技術を,実験と試作をとおしてやさしく解説します.


目次

第1章 パワーMOS FET スイッチングのあらまし
 1-1 理想スイッチング素子に近づくパワーMOS FET
 1-2 パワー・スイッチング回路の課題
 1-3 スイッチング回路を進化させる

第2章 損失を低減するZCSとZVS,そしてE級アンプ
 2-1 ゼロ電流スイッチング ZCSは直列共振で
 2-2 ゼロ電圧スイッチング ZVSは並列共振で
 2-3 E級ゼロ電圧スイッチング(ZVS)アンプへ

第3章 損失低減の要?LCR共振回路
 3-1 LとCの基本的なふるまい
 3-2 LR直列+C並列…LCR共振回路のふるまい
 3-3 共振回路と負荷との整合係数QL

第4章 高周波出力のためのインピーダンス変換回路
 4-1 なぜインピーダンス変換回路か
 4-2 非絶縁型のインピーダンス変換回路
 4-3 お勧めは絶縁型のインピーダンス変換回路
 4-4 LC共振回路によるインピーダンス変換

第5章 フェーズ・シフトPWM技術をマスタする
 5-1 フェーズ・シフトPWMとは
 5-2 フェーズ・シフトPWM用コントロールIC

第6章 フェーズ・シフトPWMによるZVS可変電源の設計
 6-1 電圧可変型スイッチング電源のあらまし
 6-2 フェーズ・シフトPWM回路の設計
 6-3 フル・ブリッジおよび周辺回路の設計
 6-4 試作したZVS可変電源の特性評価

第7章 E級ZVSアンプ設計のあらまし
 7-1 E級ゼロ電圧スイッチング(ZVS)の動作
 7-2 E級ZVSアンプで生じる損失

第8章 1MHz・5W E級ZVSアンプの設計
 8-1 超音波振動子駆動用E級アンプの設計
 8-2 ゲート駆動回路の考察と動作の確認

第9章 1MHz・300W出力 E級アンプの設計
 9-1 大出力超音波駆動用E級アンプの設計
 9-2 1MHz・300W E級出力回路の設計
 9-3 1MHz・300W E級アンプの評価試験

第10章 3.5MHz・150WプッシュプルE級アンプの設計
 10-1 プッシュプル出力のメリット
 10-2 プッシュプルE級アンプ設計のあらまし
 10-3 3.5MHz・150W プッシュプルE級アンプの定数設計
 10-4 試作したプッシュプルE級アンプの特性評価

第11章 13.56MHz E級150W/500W高周波電源の設計
 11-1 シングル150W 高周波電源のあらまし
 11-2 入力段…整合回路の設計
 11-3 シングル150W 出力段の設計
 11-4 試作したシングル150Wの動作と評価
 11-5 プッシュプル 500W E級アンプの設計
 11-6 プッシュプル用高効率出力トランスの製作
 11-7 試作したプッシュプル500Wの動作と評価

Appendix1 本書で使用しているパワーMOS FETについて

Appendix2 高周波スイッチング/共振型スイッチング回路に使用するコア
 2-1 フェライト・コア
 2-2 トロイダル型ダスト・コアはマイクロメタル(Micrometals)社製を使用

Appendix3 コイルやトランスに使用する巻き線について



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