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講演抄録/キーワード
講演名 2009-09-17 14:15
FPGAによる電源電圧制御回路の実装及び制御精度の評価
副島政人酒見隼也柴田裕一郎黒川不二雄濱田 剛正田備也小栗 清長崎大RECONF2009-22
抄録 (和) 省エネルギー化の観点から、より安定で効率的な直流電源電圧への要求はますます高まっている。中でもディジタル制御方式DC-DCコンバータは高い信頼性、柔軟性等を得られることから注目を集めている。本稿ではFPGAを用いたDC-DCコンバータの制御について議論する。このアプローチはDSPなどのソフトウェア処理に比べ高速化が期待できるとともに、さまざまな制御アルゴリズムに柔軟に対応できるメリットを持つ。本稿では、このようなシステムに必要とされる演算精度の評価や、精度とハードウエア量とのトレードオフについて、DC-DCコンバータの試作を通じて実証的に議論する。特性評価の結果、小数部10bit程度の固定小数点演算で十分な制御精度が得られることが分かった。また、位相をずらした複数クロックを用いることで、システムクロックの上昇を抑えつつPWMの分解能を向上させる設計の効果についても評価した。 
(英) Demands for more steady and more efficient direct voltage power supplies
have been increasing in the context of energy conservation measures.
Digital DC-DC converters are especially gathering attention because they
have a high degree of reliability and flexibility. This paper addresses
an FPGA-based control mechanism for a DC-DC converter. This approach
enables programmability for a wide range of control algorithms while
higher operational speed is anticipated. In this paper, we discuss
required arithmetic precision and trade-off relationship between control
accuracy and hardware costs through prototype implementation of an
FPGA-based DC-DC converter. Evaluation of the prototype system reveals
that fixed point arithmetic with 10-bit fraction part is enough in terms
of dynamic characteristics. Design of a counter module which uses
multiple phase-shifted clock signals to increase the PWM resolution
while keeping the system clock frequency low is also discussed.
キーワード (和) FPGA / DC-DCコンバータ / スイッチング電源 / ディジタル制御 / / / /  
(英) FPGA / DC-DC converter / Switching power supply / Digital Control / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 109, no. 198, RECONF2009-22, pp. 19-24, 2009年9月.
資料番号 RECONF2009-22 
発行日 2009-09-10 (RECONF) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685    Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード RECONF2009-22

研究会情報
研究会 RECONF  
開催期間 2009-09-17 - 2009-09-18 
開催地(和) 宇都宮大学 
開催地(英) Utsunomiya Univ. 
テーマ(和) リコンフィギャラブルシステム,一般 
テーマ(英) Reconfigurable Sysytems, etc. 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 RECONF 
会議コード 2009-09-RECONF 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) FPGAによる電源電圧制御回路の実装及び制御精度の評価 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) FPGA implementation and accuracy evaluation of a power-supply voltage control circuit 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) FPGA / FPGA  
キーワード(2)(和/英) DC-DCコンバータ / DC-DC converter  
キーワード(3)(和/英) スイッチング電源 / Switching power supply  
キーワード(4)(和/英) ディジタル制御 / Digital Control  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 副島 政人 / Masato Soejima / ソエジマ マサト
第1著者 所属(和/英) 長崎大学 (略称: 長崎大)
Nagasaki University (略称: Nagasaki Univ)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 酒見 隼也 / Junya Sakemi / サケミ ジュンヤ
第2著者 所属(和/英) 長崎大学 (略称: 長崎大)
Nagasaki University (略称: Nagasaki Univ)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 柴田 裕一郎 / Yuichiro Shibata / シバタ ユウイチロウ
第3著者 所属(和/英) 長崎大学 (略称: 長崎大)
Nagasaki University (略称: Nagasaki Univ)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 黒川 不二雄 / Fujio Kurokawa / クロカワ フジオ
第4著者 所属(和/英) 長崎大学 (略称: 長崎大)
Nagasaki University (略称: Nagasaki Univ)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 濱田 剛 / Tsuyoshi Hamada / ハマダ ツヨシ
第5著者 所属(和/英) 長崎大学 (略称: 長崎大)
Nagasaki University (略称: Nagasaki Univ)
第6著者 氏名(和/英/ヨミ) 正田 備也 / Tomonari Masada / マサダ トモナリ
第6著者 所属(和/英) 長崎大学 (略称: 長崎大)
Nagasaki University (略称: Nagasaki Univ)
第7著者 氏名(和/英/ヨミ) 小栗 清 / Kiyoshi Oguri / オグリ キヨシ
第7著者 所属(和/英) 長崎大学 (略称: 長崎大)
Nagasaki University (略称: Nagasaki Univ)
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講演者 第1著者 
発表日時 2009-09-17 14:15:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 RECONF 
資料番号 RECONF2009-22 
巻番号(vol) vol.109 
号番号(no) no.198 
ページ範囲 pp.19-24 
ページ数
発行日 2009-09-10 (RECONF) 


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