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オンチップ太陽電池との混載に適した高効率昇圧回路

研究課題

研究課題/領域番号 16K00085
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 計算機システム
研究機関立命館大学

研究代表者

越智 裕之  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (40264957)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワードセンサデバイス / エナジーハーベスティング / オンチップ太陽電池 / 超低電圧・超低消費電力回路 / チャージポンプ型昇圧回路 / 不揮発性メモリ / 面積効率を考慮したチャージポンプ回路 / 標準CMOSプロセス互換不揮発性メモリ / 2段昇圧型チャージポンプ回路 / アナログデジタル混載集積回路 / 超低消費電力設計 / チャージポンプ回路
研究成果の概要

本研究では、動作に必要な電源を自給自足する超小型センサデバイスを極限的な低コストで実現するため、センサデバイスに必要な全ての構成要素を旧世代の廉価な標準的製造技術のみを使用した単一の集積回路チップ上に搭載するための要素技術を研究開発した。成果として、太陽電池の面積を圧迫しない小型で高効率な昇圧回路、不安定かつ低電圧な電源で動作可能な温度センサ、および超低消費電力な不揮発性メモリ素子といった有望な新しい要素回路を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の昇圧回路はもっぱら変換効率を重視して大きな面積のキャパシタを使用するものが多かったが、我々は効率を損なわずに小面積化を達成する新たな昇圧回路を提案した。また、電源電圧変動に頑強な温度センサや一般の集積回路に容易に混載できる不揮発性メモリ素子など、ユニークな要素回路を提案した。これらにより、電源供給が不要で安価なセンサデバイスを大量に設置して情報を収集するIoT技術の発展に寄与することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] FiCCを用いたCMOS互換な超低消費電力不揮発性メモリ素子の特性測定回路の設計と試作2018

    • 著者名/発表者名
      田中一平, 宮川尚之, 木村知也, 今川隆司, 越智裕之
    • 学会等名
      デザインガイア2018 (電子情報通信学会VLSI設計技術研究会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] FiCC:高集積向け耐クロストークノイズメタルフリンジキャパシタ2017

    • 著者名/発表者名
      宮川 尚之, 木村 知也, 越智 裕之
    • 学会等名
      電子情報通信学会VLSI設計技術研究会
    • 発表場所
      沖縄県青年会館(沖縄県・那覇市)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 太陽電池混載チップ向けCMOS 互換温度・照度センサ2017

    • 著者名/発表者名
      坂野達也, 木村知也, 今川隆司, 越智裕之
    • 学会等名
      電子情報通信学会VLSI設計技術研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロエナジーハーベスティングのための2段昇圧型チャージポンプ回路2016

    • 著者名/発表者名
      木村 知也, 越智 裕之
    • 学会等名
      電子情報通信学会VLSI設計技術研究会
    • 発表場所
      立命館大学大阪いばらきキャンパス(大阪府・茨木市)
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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