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超小形スイッチトキャパシタデジタル電力増幅器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25420277
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 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関熊本高等専門学校

研究代表者

大田 一郎  熊本高等専門学校, 情報通信エレクトロニクス工学科, 教授 (60149995)

研究分担者 寺田 晋也  熊本高等専門学校, 制御情報システム工学科, 准教授 (70455179)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードデジタルアンプ / スイッチトキャパシタ / D-Aコンバータ / D級増幅器 / デジタル電力増幅器 / コイルレス / 小形軽量 / 集積化
研究成果の概要

本研究では,キャパシタ(コンデンサとも言う)間の接続を半導体スイッチで高速に切り換えることで電圧変換を行うスイッチトキャパシタ回路を用いて,コイルを使わない新しいデジタル電力増幅器を開発した.本回路は,各キャパシタの充電電圧が2進数の各桁の重みに比例するように充電して,デジタル入力信号により放電するキャパシタを直列接続するので,瞬時にデジタルからパワー用のアナログ出力電圧に変換できる.設計した16ビットのデジタルアンプは,直流から20kHzまでの周波数特性はフラットで,軽負荷時と8Ω負荷時の電力変換効率はそれぞれ99%および95%以上の高効率が得られた.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] 冪乗で昇降圧できるスイッチトキャパシタ電源2016

    • 著者名/発表者名
      岩永友也,寺田晋也,江口啓,大田一郎
    • 学会等名
      第29回 回路とシステムワークショップ
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2016-05-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 3相クロックで動作するスイッチトキャパシタを用いた16ビットデジタルアンプに関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      岩永友也,寺田晋也,江口啓,大田一郎
    • 学会等名
      平成27年度 第14回電子情報系高専フォーラム
    • 発表場所
      熊本高専
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 2相クロックで電荷配分できるデジタル選択方式スイッチトキャパシタを用いたデジタル電力増幅器の開発2014

    • 著者名/発表者名
      田尻祐貴,寺田晋也,江口啓,大田一郎
    • 学会等名
      平成26年度 第13回電子情報系高専フォーラム
    • 発表場所
      熊本高専
    • 年月日
      2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 4相クロックで動作するデジタル選択方式スイッチトキャパシタを用いたDC-DCコンバータに関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      徳永真二,寺田晋也,江口啓,大田一郎
    • 学会等名
      平成26年度 第13回電子情報系高専フォーラム
    • 発表場所
      熊本高専
    • 年月日
      2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] デジタル選択方式スイッチトキャパシタ電源の等価回路を用いた動特性の解析2014

    • 著者名/発表者名
      坂井健太朗,寺田晋也,江口啓,大田一郎
    • 学会等名
      電気学会 電子回路研究会
    • 発表場所
      金沢市 しいのき迎賓館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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