High-Efficiency MHz Planar PCB Transformer with Hybrid Cores Using Different Magnetic Materials

Research Project

Project/Area Number	24K07451
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 21010:Power engineering-related
Research Institution	Shinshu University
Principal Investigator	宮地幸祐信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (80635467)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000) Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords	PCBトランス / 鉄系コンポジット材料 / LLC共振DC-DCコンバータ / 異種材料
Outline of Research at the Start	低背薄型電源モジュール用平面PCBトランスの脚などの垂直磁路部にフェライトなどの高透磁率材を用い、平坦磁路部に低損失な鉄系コンポジット材を使った、異種磁性材料ハイブリッドコア平面PCBトランスを提案する。フェライトコアのみを使ったトランスよりも損失を削減し、鉄系コンポジットのみのそれよりも高い結合係数を目指す。本コアを用いた平面PCBトランスと、そのトランスを適用した48V入力1V大電流出力LLC共振DC-DCコンバータにてその有効性を実証し、本トランスの設計手法も確立する。透磁率が異なる材料を主磁束経路に組み合わせた高周波磁気部品分野を開拓し、電源モジュールの小型化・高効率化に貢献する。