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1,980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