はじめに

最新のパワーエレクトロニクスは、DC電源をACに変換することができるため、DC/ACコンバータに大きく依存しています。これは、大部分の電気アプリケーションで標準となっているDC電源をACに変換できるためです。これらのコンバータは、モータドライブ、無停電電源、電気自動車、再生可能エネルギーシステムなど、さまざまなアプリケーションにおいて極めて重要です。

この章では、単相および三相インバータを含むDC/ACコンバータの基本カテゴリと、パルス幅変調 (PWM) や空間ベクトル変調 (SVM) などの最先端の変調方式について説明します。この章では、これらのコンバータの回路トポロジー、動作モード、パルス幅変調 (PWM) 戦略、および性能測定基準などの主要部分について説明します。また、設計上の考慮事項、歪みと高調波がコンバータ性能に与える影響、および実際のアプリケーションについても検討します。

インバータには、電圧源インバータ (VSI) と電流源インバータ (CSI) の2種類があります。VSIでは、入力DC電圧は一定のまま、目的のAC出力電圧波形がインバータによって生成されます。ただし、希望のAC出力電流波形は、定入電流を使用するCSISによって生成されます。VSIとCSISはデュアルであるため、電圧と電流のそれぞれの二重性を比較することで、それらがどのように機能するかを理解することができます。最初に、VSIの基本について説明します。