2014 Fiscal Year Annual Research Report
超低損失電力変換器の不安定回避・高速過渡応答収束ディジタル制御回路の開発研究
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24360112
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
黒川 不二雄 長崎大学, 工学研究科, 教授 (20140808)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷内 利明 東京理科大学, 工学部, 教授 (90349845)
柴田 裕一郎 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (10336183)
丸田 英徳 長崎大学, 工学研究科, 助教 (00363474)
西田 保幸 千葉工業大学, 工学部, 教授 (70237709)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ディジタル制御 / 電力変換器 / 低損失 / 高速応答 / DC-DCコンバータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、CPUに代表される低電圧大電流で動作するLSIにおける電力変換器による省エネルギー化である。LSIの省エネルギー化においては、LSI待機と能動モードの切換えを高速かつ頻繁に行う必要があり、ゲインを大きくして制御性を高める必要が増してくる。
そこで、低損失な電力変換器においても制御可能な、過渡状態も含めた全ての動作毎に､その場の安定性ではなく全体の振る舞いにとって最適なゲインを設定する方式を考案した。スイッチング電源のフィードバック制御ゲインを、必要とされる過渡応答時のみに最適値に制御し、不安定状態あるいはその臨界状態で動作させることで、低損失かつ安定した動作が外部条件や回路の状態に対応して制御かのうな新しい方式について解析を行い、シミュレーションおよび実験回路において検証した。
さらに、過渡状態も含めた全ての動作毎に､その場の安定性ではなく全体の振る舞いにとって最適なゲインを設定する方式を提案し、動作アルゴリズムの有効性を確認した。また、並行してフィードバック制御ゲインの増大に頼らず、過渡時はニューラルネットワークを用いた機械学習により得られた制御則を高速応答のために適用するという手法により、過渡応答時の収束の大幅な改善を図るという新しい手法について研究し、提案手法の有効性について動作を確認した。さらに、提案方式の試作回路をDSPボード等を用いて作成し動作確認を行うことで、提案手法の有効性および問題点・改善点について検証を行った。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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