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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2022-11-17 16:50 発見的手法を用いた共振インダクタの最適化を含めた電力変換回路の設計手法 ○朱 聞起・小宮山裕太郎（千葉大）・魏 秀欽（千葉工大）・グエン キエン・関屋大雄（千葉大）  CCS2022-51 |
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| 抄録 | （和） | 近年, ワイドバンドギャップ半導体素子の実用化により, 電力変換器のスイッチング周波数をMHz以上にすることが可能となり, システム全体の小型化が進んでいる. 一方で，スイッチング損失が増加する問題がある．この問題を解決するために，近年ソフトスイッチング特性を有する共振型コンバータの適用が重要視されている．一方, 共振インダクタの等価直列抵抗による発生する電力損失は,変換効率が低下する大きな要因となる. そのため，インダクタ設計を含むシステムの最適化設計手法が求められる. 本研究では, 高周波共振型コンバータにおいて新しい最適設計手法を提案する. 発見的アルゴリズムを用いることにより，出力電圧の目標値を達成する中で効率を最大化するコンバータ設計を提案する. 提案設計手法では,回路パラメータと磁性素子の最適化を同時に行える.設計例として0.75 kW, 4 MHzのプッシュプルE級DC/DC絶縁型コンバータを実装した. 回路実験の結果は数値予測と一致しており, 提案された設計手法の妥当性が示された. |
| （英） | In recent years, the invention of wide bandgap semiconductor devices has made it possible to push the switching frequency of power converters to MHz. Therefore, the overall system size has been reduced. effectively. On the other hand, switching loss becomes higher at high frequencies. To solve this problem, the application of resonant converters with soft-switching characteristics has drawn scientific interest. On the other hand, the power loss generated by the equivalent series resistance of the resonant inductors is a major factor that reduces the conversion efficiency. Therefore, an optimized design method for the system, including inductor design, is required. In this research, we propose a new optimal design method for high-frequency resonant converters. Based on the heuristic algorithm, we propose a converter design that maximizes efficiency while achieving a target value of output voltage. The proposed design method allows simultaneous optimization of circuit parameters and magnetic elements. As an example design, a 0.75 kW, 4 MHz isolated push-pull class-E DC/DC converter was implemented. The results of circuit experiments were consistent with the numerical predictions, showing the validity of the proposed design method. | |
| キーワード | （和） | E級インバータ / 共振型コンバータ / 窒化ガリウム / 最適化 / / / / |
| （英） | Class-E inverter / Resonant converter / Gallium Nitride / Optimization / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 122, no. 255, CCS2022-51, pp. 42-46, 2022年11月. | |
| 資料番号 | CCS2022-51 | |
| 発行日 | 2022-11-10 (CCS) | |
| ISSN | 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 | CCS2022-51 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | CCS |
| 開催期間 | 2022-11-17 - 2022-11-18 |
| 開催地（和） | シンフォニアテクノロジー響ホール伊勢 (伊勢市観光文化会館) |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 相互作用（インタラクション）と情報伝達（コミュニケーション），一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | CCS |
| 会議コード | 2022-11-CCS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 発見的手法を用いた共振インダクタの最適化を含めた電力変換回路の設計手法 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Heuristic Algorithm-based Design Method of Power Converters including Optimization of Resonant Inductors |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | E級インバータ / Class-E inverter |
| キーワード(2)（和/英） | 共振型コンバータ / Resonant converter |
| キーワード(3)（和/英） | 窒化ガリウム / Gallium Nitride |
| キーワード(4)（和/英） | 最適化 / Optimization |
| 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） | 朱 聞起 / Wenqi Zhu / シュ ブンキ |
| 第1著者 所属（和/英） | 千葉大学 (略称： 千葉大) Chiba University (略称： Chiba Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小宮山 裕太郎 / Yutaro Komiyama / コミヤマ ユウタロウ |
| 第2著者 所属（和/英） | 千葉大学 (略称： 千葉大) Chiba University (略称： Chiba Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 魏 秀欽 / Xiuqin Wei / ギ シュウキン |
| 第3著者 所属（和/英） | 千葉工業大学 (略称： 千葉工大) Chiba Institute of Technology (略称： ChibaTech) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | グエン キエン / Kien Nguyen / グエン キエン |
| 第4著者 所属（和/英） | 千葉大学 (略称： 千葉大) Chiba University (略称： Chiba Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 関屋 大雄 / Hiroo Sekiya / セキヤ ヒロオ |
| 第5著者 所属（和/英） | 千葉大学 (略称： 千葉大) Chiba University (略称： Chiba Univ.) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2022-11-17 16:50:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | CCS |
| 資料番号 | CCS2022-51 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | no.255 |
| ページ範囲 | pp.42-46 |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2022-11-10 (CCS) |
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