| 研究課題/領域番号 |
18K04079
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 東京工芸大学 (2020)
東京大学 (2018-2019) |
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研究代表者 |
崔 通 東京工芸大学, 工学部, 准教授 (70633337)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
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| キーワード | 集積回路設計 / パワーエレクトロニクス / DC-DCコンバータ / ゲートドライバ / 太陽光発電システム / スイッチトキャパシタDC/DCコンバータ / 集積回路 / 高電力密度化 / 出力インダクタンス / スパイクノイズ / アクティブゲートドライバ |
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| 研究成果の概要 |
スイッチトキャパシタDC-DCコンバータの高電力密度化を検討した。スイッチトキャパシタDC-DCコンバータは、電力蓄積素子にコンデンサを使用するので、インダクタンスを電力蓄積素子として使用するバックコンバータに比べて、集積回路化に適している。しかし、電力密度を上げるためには、ディープトレンチのような特別な素子が必要であり、通常のCMOS標準プロセスでは構成できない。そこで、MLCC（Multi Layer Ceramic Capacitor)を使用した高電力密度SC DC－DCコンバータの設計手法を示し、ディープトレンチ並みの電力密度が得られることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
MLCCを使用することで、標準CMOSプロセスで、高電力密度化のスイッチトキャパシタDC-DCコンバータが実現できることを示した。MLCCを使用することで生じうる信頼性の問題、esL(寄生インダクタス）により生じるスパイクノイズの問題、動作周波数の決め方の問題などを解決する手法を示した。
近年、車やデータセンターなど、負荷の大電流化に伴う配線のRIドロップが問題になるアプリケーションが多い。ここで使用される電源はSC DC-DCをベースにしたハイブリッド形が有用であり、今回の研究成果はこれらアプリで使用される電源にも展開できる可能性を示した。
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