IC化可能な超小形コイルレスAC-DCコンバータの開発

1999 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, 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

これまでの研究により,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,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,本年度は電荷転送用キャパシタを2個から5個に増やし,100V/60Hzから20Vの直流低電圧を得るコイルをまったく使用しないAC-DCコンバータを試作し,実験によりその諸特性を明らかにした.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た.
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った.但し,今回はクロック発生回路については,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で,パソコンを用いたタイミングパルス発生器(Time98)を使用した.試作回路の結果,商用電源100V/60Hzから20V/0.5Aの直流電圧に変換でき,最大89.5%の高い電力変換効率が得られた.また,入力電圧を20Vから120Vまで変化しても安定した出力電圧を得ることができた.

Research Products

• [Publications] 原憲昭: "直列固定方式のDC-DCコンバータにおける電圧平均化キャパシタの接続の順番と解析"第52回電気関係学会九州支部連合大会. 360-360 (1999)
• [Publications] Ikko Harada: "Multi-Output SC Type DC-DC onverter Using a Flexible Capacitor Ring Operation"The 21st International Telecommunications Energy Conference (INTELEC'99). Vol. 1. 17・1-17・4 (1999)
• [Publications] 原憲昭: "リング形SC変成器の応用"第51回電気関係学会九州支部連合大会. 304-304 (1999)