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2023 年度 研究成果報告書

数10-100MHzスイッチング電源開発に向けた磁性素子の高速解析法・設計手法の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 22K20435
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0302:電気電子工学およびその関連分野
研究機関青山学院大学

研究代表者

佐藤 佑樹  青山学院大学, 理工学部, 助教 (00966004)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
キーワードマグネティックス / パワーエレクトロニクス
研究成果の概要

本研究では、100MHzスイッチング電源開発に向けた磁気素子のモデリング手法の検討を行った。磁気素子は、巻線と磁気材料から構成されているが、本研究では巻線の高周波損失の高精度推定法と磁気材料の高周波損失の測定法に関して、成果を挙げどちらも論文として掲載された。巻線の高周波損失の推定法に関しては、均質化法と回路解析を組み合わせることにより、高速かつ高精度な解析を実現した。一方で、高周波磁気損失においては共振法をベースとした測定法と補正法に関して提案を行い、60MHz近い高周波損失の測定を行うことができた。

自由記述の分野

電気工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、100MHzのスイッチング電源開発を目的に研究を行ったが、現状大きく分けて2つの問題があった。一つは、巻線の表皮効果や近接効果、寄生キャパシタンスを同時に考慮しながら高速かつ高精度に解析可能な手法が存在しないことであり、2つ目は10MHz以上の磁気材料の損失の高精度な測定手法が確立されていないことである。本研究では、その2つに取り組み、どちらも成果を上げた。現在においても、今後においてもスイッチング電源の高周波化は必要不可欠であり、本研究で開発した手法は必要となると考えている。

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公開日: 2025-01-30  

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