Noise-free power conversion with high efficiency realized by multi-level linear amplifier using unequally divided voltage supply

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スイッチングによる高効率な電力変換と高調波の無い出力を実現することができる線形増幅回路の特徴を兼ね備えた電力変換回路としてマルチレベル線形増幅回路（Multi-Level Linear Amplifier: MLLA）が提案されている。本研究ではMLLAの一種であるダイオードクランプ線形増幅回路（Diode-Clumped Linear Amplifier: DCLA）において単相定格力行運転時に電源電圧区分を不均等とすることで効率が向上することを発見したことをベースとして、負荷変動や力率変化時、三相回路やDCLA以外の他方式への適用を検討して広い条件下におけるMLLAの高効率化を図り応用範囲拡大を目指している。本年度の実績として実施計画の項目別に説明する。【①正弦波単相における電圧配分検討】項目については、力率を0から1まで全範囲で変化させた場合の最適電源電圧区分を導出してシミュレーションで検証した。その結果、概ね力率角30度以下の場合は提案した不均等電源電圧配分を採用し、力率角が30度以上では均等電源電圧配分が最大効率となることを見出した。【②三相における検討】項目については、主に二相変調に着目してインバータとは異なる線形増幅独自の変調方法とそれに適した電源電圧配分について理論検討を進めている。【③不均等直流電源の実現】項目については検討の結果、当初予想していたフライバック型ではなく、昇降圧型にて実現可能であるとの結論が得られてシミュレーションにより検証した。予備調査対象で2年目以降実施予定の項目の内、【④FCLAにおける電圧不均等化適用検討】については電圧切替点に着目すればDCLAと同じ切替点が適用できることを発見した。