IC化可能な超小形コイルレスAC-DCコンバータの開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650388
• Research Institution: Kumamoto National College of Technology
• Principal Investigator: 中岡 敏文 熊本電波工業高等専門学校, 電子工学科, 助教授 (00044701)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 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)
• Keywords: 電源のIC化 / AC-DCコンバータ / 差動形 / スイッチトキャパシタ変成器 / 小形・軽量 / ACアダプタ / スイッチング電源

Research Abstract

電荷転送用キャパシタ2個を用いて,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.これにより基本的な動作の確認とシミュレーション通りの特性が得られたので,電荷転送用キャパシタを2個から10個程度に増やし,l00V/60Hzから5V〜10Vの直流低電圧を一挙に得る回路を試作する目処が付いた.一方,クロック発生回路については,今回のようにアナログ回路で設計すると回路が非常に煩雑となり,雑音等により誤動作を引き起こしやすいということがわかった.
今後の計画として,電荷転送用キャパシタを10個用いた回路を試作し,諸特性を明らかにする予定である.電荷転送用キャパシタが増加した場合,回路が非常に複雑化するので,プリント基板加工システムを用いる.即ち,パソコンのCADにより回路図からプリント基板のパターンを設計し,プリント基板加工システム(クィックサーキット)によって基板の穴あけと配線を自動加工する.これによって電源部とMOSFETドライバ回路部の試作が容易に行えるようになる.次に,クロック発生回路については,回路を簡単に作成でき,しかもプログラマブルにクロックを変えられるようにするため,FPGAを用いる.クロックをプログラマブルに変えることによって,無調整で世界中の電源電圧に対応できるACアダプタが開発できる.

Research Products

• [Publications] 大田一郎: "新しい差動形スイッチトキャパシタ変成器について" 第50回電気関係学会九州支部連合大会. No.140. 40-40 (1997)
• [Publications] Ichiro Oota: "An AC-DC converter using a differential switched-capacitor transformer" The 1998 IEEE Power Electronics Specialists Conference. Vol.1. 763-769 (1998)
• [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)