1998 Fiscal Year Annual Research Report
差動形スイッチトキャパシタ変成器を用いたAC-DCコンバータの開発
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10650296
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| Research Institution | Kumamoto National College of Technology |
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Principal Investigator |
大田 一郎 熊本電波工業高等専門学校, 情報通信工学科, 助教授 (60149995)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上野 文男 熊本電波工業高等専門学校, 校長 (10040453)
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| Keywords | スイッチトキャパシタ電源 / AC-DCコンバータ / 差動形 / 集積化 / 小形・軽量 / 高効率 / スイッチングレギュレータ / ACアダプタ |
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| Research Abstract |
本研究ではキャパシタ電圧の差を利用して,交流入力電圧から直流低電圧を直接取出すコイルレスの新しい電圧変換回路を試作した.試作回路は,個別部品を用いて用いて構成され,商用電源100V/60Hzから50Vの直流電圧を80%以上の高い電力変換効率で得ることができた(本報告書の研究発表論文参照).更に,位相制御により出力電圧を安定化し,交流入力電圧や負荷抵抗が変化しても,直流出力電圧をほぼ一定に保つことができた.スイッチトキャパシタ電源おいては,PWM制御により出力電圧の安定化を行った場合,入力電圧が大きく変化すると効率が極端に低下するという問題があった.本研究では位相制御を用いることにより,入力電圧が55V〜120Vと大きく変化しても,80%以上の高い電力変換効率で出力電圧を安定化することができた(この成果についてはこれから論文発表する予定である).現在,制御回路はアナログ回路で設計試作しているが,出力電流が増加した場合,雑音が増えこれにより誤動作を起こすことがある.また,電荷転送用キャパシタが増えると回路が非常に複雑になる.
今後,実験および回路シミュレーションによって,電源投入時や交流入力電圧の瞬停および負荷急変時の過渡応答などについて,明らかにしていく予定である.更に,制御回路をディジタル回路で設計試作し,回路の簡単化と雑音に対して誤動作しにくくする予定である.
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[Publications] Ichrou Oota: "An AC-DC converter using a differential switched-capacitor transformer" The 1998 IEEE Power Electronics Specialists Conference. Vol.1. 763-769 (1998)
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[Publications] 大田一郎: "差動形スイッチトキャパシタ変成器を用いた新しいAC-DCコンバータ" 第11回 回路とシステム(軽井沢)ワークショップ. 263-268 (1998)
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[Publications] Ichrou Oota: "A differential type switched-capacitor transformer" 1997 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications. Vol.2. 1213-1216 (1997)
