高橋　久　　 静岡理工科大学　大学院　理工学研究科　教授
　松井幹彦　　 東京工芸大学　工学部　電子機械学科　教授
　山本真義　　 島根大学　総合理工学部　電子制御システム工学科　准教授
　岩室憲幸　　 富士電機株式会社　技術開発本部　次世代デバイス開発センター
　　　　　　　　（独立行政法人産業技術総合研究所　出向）
　長畦文男　　 富士電機株式会社　電子デバイス事業本部
　　　　　　　 技術統括部　EVモジュール二課　課長
　内藤祥太郎　 元 株式会社日立製作所　EV開発センタ長　主管技師長）
　山本健司　　 静岡理工科大学　理工学部　電気電子工学科　講師
　国峯尚樹　　 株式会社サーマルデザインラボ　代表取締役
　神谷有弘　　 株式会社デンソー　電子技術3部　電子基盤技術開発部
　　　　　　　 基盤技術企画室　担当部長

内容項目

第1章　総論
　1　はじめに
　2　車両システム
　　2.1　HV，PHV，EVの構成
　　2.2　モータの種類と特徴
　　2.3　モータ駆動システムの構成
　3　インバータ用電源
　　3.1　バッテリーの種類と特徴
　　3.2　エネルギー回生とバッテリー
　　3.3　キャパシタとの併用
　4　インバータ供給電圧を制御するコンバータ
　　4.1　絶縁型と非絶縁型
　　4.2　降圧コンバータと昇圧コンバータ
　　4.3　単方向コンバータ
　　4.4　双方向コンバータ
　5　インバータ
　　5.1　インバータの構成
　　5.2　設計時に考慮すべきこと
　　5.3　パワーデバイスとドライブ回路
　　5.4　ノイズ対策とキャパシタ
　　5.5　Si-MOSFETとSiC-MOSFETの損失の違い
　6　高効率・高性能化のための制御法
　　6.1　ベクトル制御の基本的な概念
　　6.2　非干渉制御はなぜ必要か
　　6.3　弱め界磁のメリット・デメリット
　　　　静岡理工科大学　高橋　久

第2章　EV用PMモータ駆動系へのインバータの適用
　1　三相PWMインバータの原理とPWM制御
　　1.1　三相PWMインバータの原理
　　1.2　各種PWM手法
　　1.3　SPWMの改良方式
　　1.4　デッドタイムの出力電圧への影響と補償法 
　　1.5　SVMの原理とSPWM的実現法　
　2　IPM同期モータの原理と制御モデル
　　2.1　IPM同期モータの原理と特徴
　　2.2　数式モデルの導出
　3　IPMモータのインバータ制御系
　　3.1　速度制御系の構成
　　3.2　非干渉化制御
　　3.3　各種電流制御方式
　　3.4　モータパラメータの変動への対処　
　　　　東京工芸大学　松井幹彦


第3章　ソフトスイッチングインバータとその車載応用
　1　車載用インバータ
　　1.1　車載用パワーコンバータの概要
　　1.2　パワー駆動ライン部におけるインバータ
　　1.3　補機類駆動ライン部におけるインバータ
　　1.4　車載用インバータの問題点
　2　ソフトスイッチング技術の基本
　　2.1　ソフトスイッチングの必要性
　　2.2　ソフトスイッチング動作原理
　3　三相インバータのソフトスイッチング技術
　　3.1　DCリンク方式
　　3.2　ACリンク方式
　　3.3　ARCP方式
　　3.4　各種方式の性能比較
　　3.5　ARCP方式の動作原理
　4　三相ソフトスイッチングインバータの最新動向
　　4.1　新しいARCP方式
　　4.2　従来ARCP方式と新型ARCP方式との相対比較
　　4.3　新型ARCP方式の将来動向
　5　おわりに
　　　　島根大学　山本真義

第4章　パワー半導体とその車載インバータへの応用
Ⅰ パワー半導体
1　はじめに
　2　最近のパワーデバイスの開発動向
　3　Si-MOSFET開発の現状と将来動向
　　3.1　シリコンMOSFETチップの進展
　　3.2　スーパージャンクションMOSFETの設計・製造技術
　4　Si-IGBTの開発の現状と将来動向
　　4.1　IGBTチップの進展
　　4.2　逆導通IGBTならびに逆阻止IGBTの開発
　5　ワイドバンドギャップパワーデバイス開発の現状と将来動向
　　5.1　ワイドバンドギャップ半導体の特徴
　　5.2　SiC-MOSFETかSiC-IGBTか
　　5.3　SiC-MOSFETデバイス、プロセスの課題
　　5.4　GaNデバイスの技術
　6　まとめ
　　　　独立行政法人産業技術総合研究所　岩室憲幸
Ⅱ 車載インバータへの応用
　1　はじめに
　2　車載インバータの最新市場動向と取り組み事例
　　2.1　自動車世界生産台数と法規制動向
　　2.2　車載インバータの回路方式と取り組み事例
　3　パワー半導体の車載インバータへの適用事例
　　3.1　IGBTモジュールの応用分野と放熱性の改善
　　3.2　車載インバータ用直接水冷型IGBTモジュール
　　3.3　直接水冷システムの最適化
　　3.4　車載インバータ用IGBTモジュールの信頼性設計
　　3.5　車載インバータ用IGBTモジュールのはんだ品質信頼性
　4　車載インバータ用パワー半導体の将来
　5　おわりに
　　　　富士電機株式会社　長畦文男

第5章　車載用モータ駆動システムとインバータの実際
　1　車載用モータ駆動システム
　　1.1　モータ駆動システムの基本構成
　　1.2　各種モータ駆動システムの比較
　　1.3　出力特性
　　1.4　最大出力と電源電圧
　　1.5　4象限運転と回生制動
　2　車載用インバータのハード構成
　　2.1　車載用インバータの特長
　　2.2　小形軽量化推移
　　2.3　車載用インバータの構造
　　2.4　HEV/EV用インバータの実例
　3　車載用インバータの制御
　　3.1　制御回路構成
　　3.2　PWM制御
　　3.3　PWM制御の損失低減
　　3.4　昇圧制御
　4　車載用モータ駆動システムの安全性及び信頼性
　　4.1　安全性
　　4.2　保護制御
　　4.3　耐環境性と信頼性
　　4.4　EMCとその対応
　　　　元　株式会社日立製作所　内藤祥太郎

第6章　インバータ向けシリアル通信化によるノイズ対策
　1　インバータの電力制御部分の分離
　　1.1　HEV,EVのインバータの設置場所
　　1.2　制御回路と電力制御部の分離方法
　　1.3　シリアル通信によるインバータの分離
　　1.4　試作例
　　1.5　タイミング誤差について
　2　良好なEMCのためのシリアル通信路の設計
　　2.1　電力供給方法
　　2.3　ファントム電源供給
　　　　静岡理工科大学　山本健司

第7章　車載用インバータの熱設計・熱対策
　1　EV/HEVに見るエネルギー変換と発熱
　　1.1　EV/HEVの発熱源
　　1.2　車載機器の環境温度
　2　熱によって発生する問題
　　2.1　発熱による機器の障害
　　2.2　パワーモジュールで発生する典型的な不具合
　3　インバータの放熱経路
　　3.1　チップから外気までの放熱経路
　　3.2　放熱経路の熱抵抗回路網による表現
　　3.3　接触熱抵抗
　　3.4　接触熱抵抗の低減策
　　　　3.4.1　TIMの種類と特徴、選択法
　　　　3.4.2　サーマルグリース
　　　　3.4.3　ＰＣＭ（フェーズチェンジマテリアル）
　　3.5　液冷による熱輸送抵抗
　　3.6　ラジエター（ヒートシンク）の放熱
　4　インバータの熱対策と熱設計
　　4.1　熱対策の分類
　　4.2　熱伝導抵抗の低減アプローチ
　　4.3　車載インバータでの放熱能力向上策
　　4.4　耐熱性の向上と発熱の抑制
　　4.5　熱設計の手順
　　4.6　目標熱抵抗
　　　　株式会社サーマルデザインラボ　国峯尚樹

第8章　インバータを中心とするカーエレクトロニクス実装技術
　1　カーエレクトロニクスの概要
　　1.1　自動車が取り組むべき課題
　　1.2　環境
　　1.3　安全
　　1.4　快適･利便
　　1.5　自動車におけるエネルギーマネージメント
　2　車載電子製品に求められる要件
　　2.1　信頼性
　　2.2　小型軽量化
　3　カーエレクトロニクスの実装技術
　　3.1　システム構成
　　3.2　半導体デバイス
　　3.3　センサ製品の実装技術
　　3.4　ECU製品の実装技術
　　3.5　アクチュエータ制御製品の実装技術
　　3.6　プリント配線板に求められる技術
　4　車載用小型インバータにおける実装技術
　　4.1　小型化を実現する放熱設計
　　4.2　パワーデバイスの設計
　　4.3　最適な接続材料
　　4.4　はんだ付け技術
　　　　　4.4.1　組み付け制御
　　　　　4.4.2　ボイド低減
　　　　　4.4.3　寿命設計
　5　将来動向
　　　　株式会社デンソー　神谷有弘