2007 Fiscal Year Annual Research Report
ディジタル制御スイッチング電源システムにおける低ノイズ化技術に関する研究
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19560291
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
庄山 正仁 Kyushu University, 大学院・システム情報科学研究院, 准教授 (40187513)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
二宮 保 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (10037939)
安部 征哉 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教 (40423488)
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| Keywords | ランダムスイッチング / ノイズ低減 / ディジタル制御 |
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| Research Abstract |
電子機器用電源として広く使われているスイッチングレギュレータは、その構成要素である半導体スイッチを高速にスイッチングさせることで電力変換を行っており、これにより、小形・軽量・高効率という特徴を持っている。しかし、高速なスイッチング動作はノイズを発生させるためDC-DCコンバータにおいて大きな問題となっている。この問題に対して、回路的なアプローチであるスナバ回路や、電磁気的アプローチであるシールドなど、さまざまな手法がある。これに対し、制御的な対策として、ノイズスペクトルのピーク値を低減するランダムスイッチングという手法が提案されており、これまで、ランダムスイッチングの詳細な理論解析とアナログ回路を用いた実験的な確認が行われてきた。ランダムスイッチングのノイズスペクトル低減効果に関するこれまでの解析や実験結果によると、スイッチング周期(周波数)の標準偏差または分散が重要なパラメータであり、その値が大きいほどノイズスペクトルの低減効果が大きいことが分かっている。
本研究では、ランダムスイッチングをFPGAを用いてディジタル化することを提案する。ランダムスイッチングのディジタル化によって、ランダムスイッチングに関するさまざまなパラメータをプログラマブルに変化させることが可能となる。そこで本研究では、ランダムスイッチングによるノイズスペクトルの低減効果に大きな影響を与えるパラメータを実験によって調べる。ここでランダムスイッチングのパラメータとして、スイッチング周波数の分布幅と分布の刻み幅の2つを挙げ、実験を行った。結果として、スイッチング周波数の刻み幅はノイズスペクトルの低減効果に影響を与えず、周波数の分布幅によって低減効果が変化することが確認できた。
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Research Products
(3 results)
