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グリーン・エレクトロニクス 【シリーズ一覧へ】

空から降り注ぐ光のエネルギーを電気に変換して活用する

グリーン・エレクトロニクス No.5

太陽光発電のしくみと実例

トランジスタ技術SPECIAL編集部 編
B5判 136ページ
定価1,944円(税込)
JAN9784789848350

2011年5月1日発行

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 私たちの生活に欠かせない電力は,火力発電所や原子力発電所で作られているものが大半です.しかし,環境の保護や資源の枯渇を考えたとき,自然の中にあるエネルギーから電力を得ていく必要があると考えられています. その中で,一番普及が進められているのが太陽光発電です.メンテナンスの手間を減らせそうなことから,家庭などでも導入が進んでいます.ただし,得られる電力が天気次第で大きく変動する上に,その平均値が低い点がデメリットです.
 本特集では,この太陽光発電について,発電した電力を活用するシステムのしくみや考え方,実例を紹介します.


目次

 空から降り注ぐ光のエネルギーを電気に変換して活用する
特集 太陽光発電のしくみと実例

 小型太陽光発電システムの導入例

 実例と夜間照明システムの基本設計をみる
第1章 小型太陽光発電システムの概要と導入事例
 ■ 独立型太陽光発電システムとは
 ■ 独立型太陽光発電システムの利用が広がっている
 ■ 夜間照明システムの設計事例
 ■ まとめ
 ■ コラム 直流と交流のエネルギー変換ロス キャンピング・カー向けの電装品

 発電能力の概要や現実的な活用法
第2章 太陽光発電のあらまし
 ■ 太陽光発電の現状
 ■ 太陽光発電の原理
 ■ 太陽電池と電力の関係
 ■ 公称最大出力電力はピーク値でしかない
 ■ 蓄電してから使うか電力会社と接続して使う

 電力をコンデンサに貯めてマイコンで無線通信
第3章 数Wの太陽電池を活用したセンサ・ネットワーク・モジュールの試作
 ■ 数Wの電力が取れる小型の太陽電池を使ってみる
 ■ 昇圧型DC-DCコンバータ方式でPVモジュールから最大電力を取り出す
 ■ 電気二重層キャパシタの耐圧を上げてみよう
 ■ 貯めた電力を活用しよう
 ■ まとめ
 ■ コラム 太陽電池は冷やして使いたい

 太陽光パネルの実動時間を長くして効率良く充電する
第4章 自動追尾の独立型太陽光発電システムの製作
 ■ なぜ自動追尾システムか
 ■ 太陽光追尾システムのしくみ
 ■ 太陽光追尾システムの製作
 ■ 太陽光発電パネルから得られる電力
 ■ 独立型バッテリ充電回路の製作
 ■ 今後の展望

 太陽光発電で家庭のエコを実践しよう
第5章 12V鉛蓄電池を使った太陽光発電システムの作り方
 ■ 比較的手軽な太陽光発電の使い方
 ■ 太陽光発電は使いにくい!
 ■ 不安定な電力供給を安定化するには
 ■ 太陽光パネルからの電力を12V鉛蓄電池に充電
 ■ 発電量をパソコンで確認したい
 ■ 鉛蓄電池から電力を使う

 太陽電池から最大電力を取り出し電力系統に送り出す
第6章 太陽光発電用パワー・コンディショナの概要
 ■ 太陽光発電システムの概要
 ■ 太陽光発電システムのパワー・コンディショナ回路
 ■ パワー・コンディショナの制御方法
 ■ 特殊な保護機能
 ■ 高効率を求められる理由
 ■ 高効率な回路方式
 ■ 製品化に必要な認証
 ■ 内部構成
 ■ まとめ

 家庭用の単相AC200V 4kW出力の製品を例とした
第7章 パワー・コンディショナのしくみ
 ■ 住宅用系統連系型太陽光発電システムの構成
 ■ 構成機器の機能と特徴
 ■ パワー・コンディショナの回路構成と動作
 ■ パワー・コンディショナの制御機能
 ■ 太陽光発電の普及拡大とパワー・コンディショナ
 ■ コラム パワー・コンディショナの効率

Appendix 太陽電池の発電量推
 ■ コラム JIS規格の閲覧方法

GEArticles
小研究
MOSFET 1個のPFC機能付きトランスレス非絶縁電源
低コストなLED照明用電源回路の解析
 ■ LED照明用電源の要求事項
 ■ 反転フォワード回路によるPFC
 ■ 具体的な回路例
小研究
650mA・30Vの絶縁型・力率改善機能付き
LED駆動用定電圧・定電流電源の考え方
 ■ LED駆動用電源とは
 ■ 小容量電源にはフライバック・コンバータ
 ■ 力率改善について
 ■ 実際の設計の概要

コモンセンス
必要に応じてダイオードを外付けすると回路の性能が改善する
MOSFETのボディ・ダイオードとは
 ■ MOSFETの構造
 ■ ボディ・ダイオードの特性
 ■ ボディ・ダイオードによる回路の特性劣化を防ぐ
 ■ コラム 現在主流のパワー素子はMOSFET

特設記事
ブリッジレス・ブースト型力率改善回路
力率改善回路PFCの役割
 AC入力ブリッジ・ダイオードを省くさまざまな手法
高効率ブリッジレス・ブースト型PFC回路の原理
 ■ 電源の高効率化が進む
 ■ スイッチング電源の内部損失を分析すると
 ■ ブリッジレス・ブーストとは?
 ■ まとめ

 インターリーブPFC制御IC UCC28070とその評価基板を利用した
ブリッジレスPFC回路のしくみと実験
 ■ 電源回路の高効率化で注目されているブリッジレス
 ■ セミ・ブリッジレスPFCの回路構成と動作
 ■ セミ・ブリッジレスPFCの考えかた
 ■ 単純なセミ・ブリッジレスPFC
 ■ PFC制御IC UCC28070122
 ■ UCC28070評価基板のブリッジレスへの改造と実験
 ■ アミューズメント・アプリケーションへの応用
 ■ まとめ

ガイド 2011年 定番MOSFET簡易規格表



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