2014 Fiscal Year Research-status Report
次世代電力変換回路に適したSAWフィルタを用いたゲート駆動回路の提案
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26420242
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
五箇 繁善 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (80305416)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 圭二 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (00326018)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | SAW / 電力変換回路 / 次世代パワーデバイス / マルチレベルインバータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，次世代の電力変換回路として期待されているマルチレベルインバータを対象として，パワーデバイス多接続時における高信頼動作を実現させるための新たなゲート駆動回路の提案である．本研究では表面弾性波（SAW）デバイスを用いることで，マルチレベルインバータのゲート駆動回路に必要となる（１）電気的絶縁，（２）多チャンネル接続を可能とする．本研究は新規提案であるため，まず提案法の実現可能性を図るべく，基礎的な特性把握・設計手法についての検討を行う．H26年度においては，提案法の実現可能性を実証するため，①送信機構成の確立，②SAWデバイスの作製，③インバータの試作に関しての研究を行った．
まず，①の送信機については，Direct Digital Synthesizer (DDS)を用いることで多チャンネル化および1GHz以上の周波数まで対応可能なシステムが構築できることを示し，実際に動作を確認できた．次に，②のSAWデバイスを作製した．通常のSAWデバイスよりも伝搬路の長いデバイスを作製し，伝送特性や伝搬遅延時間などに関する検討を行った．上記の結果を踏まえ，実際に③のインバータ装置への組み込みを行い，動作することを確認し，提案法がパワーデバイスの制御に用いることができることを明らかにした．
H27年度以降は，SAWデバイスの最適設計および作製，さらなる多チャンネル化などについて研究を行う予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H26年度の目標であった，課題Ⅰ（送信機構成の確立）および課題Ⅱ（SAWフィルタの最適設計）に関し，概ね予定通りに研究が進んでいる．加えて，平成２７年度以降に予定していた課題Ⅳ（インバータ回路の試作）に関しも前倒しして動作確認ができたことから，順調に進展していると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初予定しているH27年度以降の研究計画を基に研究を進めていく．
引き続き課題Ⅱ（SAWフィルタの最適設計）に関して，またH27年度以降に予定していた，課題Ⅲ（受信・検波回路の構築）および課題Ⅳ（インバータ回路の試作）に関してもさらに発展させた内容を目指して研究を行う計画である．
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| Causes of Carryover |
[課題 Ⅰ] 送信機構成の確立に関して，当初購入予定だったD/A変換ボードを，より安価な方法で対応できたため．また，[課題 Ⅱ] SAWフィルタの最適設計に関して，SAWフィルタを設計・作製するために必要となる費用をH２７年度へ繰り越す必要があったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
[課題 Ⅰ] 送信機構成の確立に関して，さらなる多チャンネル化を図るためにDDS送信機，およびケーブル等の消耗品を購入する．（300千円）
[課題 Ⅱ] SAWフィルタの最適設計に関して，SAWフィルタを設計・作製するために必要となる，マスクパターン作製，基板ウェハおよび実験消耗品を購入する．（401千円）
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