電力変換回路用ノイズフィルタ設計に向けた素子材料特性・空間電磁結合のモデル化

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本研究は、電力変換回路における電磁環境両立性（EMC）設計の実現を目的とし、電磁干渉（EMI）ノイズ閉じ込め・抑制に用いる受動素子の材料物性に起因する非線形特性のモデル化、および配線や素子間の空間電磁結合のモデル化に基づいて、ノイズフィルタや付帯回路を含めたシステムレベルでのノイズ閉じ込め・抑制設計法の確立に取り組むものである。電力変換回路におけるEMIノイズ発生量予測および抑制・低減検討について、近年ではCAE（Computer Aided Engineering）に基づく大規模解析に対する要求が増加している。CAE解析は電気・機械・電磁気・熱などの連成解析が行えるため、電力変換機器設計における開発期間短縮・試作コスト削減の観点からも有用かつ必要不可欠と考えられる反面、解析の前提となる物理的性質や制約条件を適切に設定しない限り妥当な結果が得られない。よって本研究では、広帯域ノイズ解析における受動素子の材料物性を含めた特性の定量評価・モデル化に着目することとした。今年度は特に、トロイダル型コモンモードチョークインダクタを例に高周波鉄損の実測評価法・モデル化を中心に検討を実施し、素子が持つ寄生成分とノイズ低減・抑制の基本原理との対応付けを図った。電圧・電流測定に用いるプローブの広帯域ゲイン・位相特性評価やMHz以上の高周波数帯を対象とした鉄損測定法の原理検証や課題抽出により、広帯域・高精度鉄損計測およびモデリング技術の確立に向けた重要な知見が得られた。