50オームではなく 0オームの内部インピーダンスを持つ電源に対する新設計法を開発!!

高効率電源に適応した伝送系を持つ共鳴型ワイヤ

レス給電システム解析・設計法具体例

共鳴型システムの高効率化、早期実用化を実現する全く新しい視点からの革新的な設計法を粟井博士が最近開!!

■日時 5月30日(水)   ■会場 メディアボックス会議室   ■受講料 1名につき 39,000円

10:00〜16:45   東京都新宿区西新宿1-9-18      (消費税込み、テキスト代含む) 昼食弁当付(サービス)

 

●講師

      潟潟ーテック

      代表取締役

      元 龍谷大学

      電子情報学科教授

      工学博士

 

    粟井 郁雄

 

【経歴・活動】

昭和38年京都大学工学部電子工学科卒業。昭和43年同大学大学院博士課程修了。

同年京都大学助手。 以来マイクロ波帯における磁気波の研究、光集積回路の研究に

従事。昭和59年潟ニデン技師長、各種無線機の開発を担当。 平成2年山口大学工

学部教授、静磁波デバイス、誘電体フィルタ、平面形フィルタ、超伝導フィルタ、人工誘

電体の研究に従事。平成16年龍谷大学理工学部教授、共振器、フィルタ、メタマテリア

ルのマイクロ波応用、非接触電力伝送の研究に従事。

平成23年4月潟潟ーテックを設立、代表取締役、共鳴型および線路/共振器結合型ワ

イヤレス給電システムの早期実用化に向け研究開発を行っている。

平成14年電子情報通信学会論文賞受賞。同学会マイクロ波研究専門委員会委員長、

IEEE MTT-S Japan Chapter Chairman, IEEE Hiroshima Section Chairman, IEEE

MTT-S Kansai Chapter Chairmanを歴任。

電子情報通信学会フェロー、IEEE Fellow。

      【講師のお言葉】

      高効率のワイヤレス給電を行うためには交流電源ワイヤレス伝送装置整流回路のすべてを高効率化する

      必要がある。そのうち電源に着目すると、高効率化のために比較的低周波ではインバータ、高周波ではD級、

      E級増幅器などのスイッチング電源が使われる。 したがってスイッチング電源の特性を考慮した伝送装置の

      解析設計が必要である。

      さて 共鳴型給電装置は共振器の結合を利用するため、従来共振器特性に関連する技術開発を進

      高周波技術者が主としてそれに取り組んできた。高周波技術者にとっては情報信号伝送が主たる技術目標

      であり、線形システムの使用によって低ひずみ伝送をすることが当然とされている。そのため使用する電源は

      代表的には50オームの内部インピーダンスを持つ線形増幅器が中心であり、Sパラメータを用いた解析・測

      定が標準的である。

      ところがこのような電源の電力効率はきわめて低くワイヤレス給電にはあまり向いていない。実際効率を重視

      したシステムに対しては、各開発企業は上に述べた高効率電源を独自に自作しているのが現状である。この

      ような電源に対して従来の50オーム電源を前提とする理論はそのままでは適用できない。

      したがって 当セミナーでは50オームではなく0オームの内部インピーダンスを持った電源に対する共鳴型ワ

      イヤレス給電システム伝送系の設計理論をまず紹介したい。それと共に高効率スイッチング電源についても

      概要を理解しておくことが必要であり、電源側からもそのスイッチング損失を減らすため共振コイルに対する

      要求が生ずる。 伝送系と電源からの要求が明らかになれば3番目に両者のトレードオフを図る必要がある。

      そのような設計の可能性を示すことが当講演の第1の課題である。

      つぎに伝送システムを構築するためには共振器の設計が必要であり、その手法を学ばねばならない。さらに、

      構築された0オームシステムに対しては電圧/電流測定を基本とするが、ベクトルネットワーアナライザの使

      用も可能であることを示す。 これが許されるのであれば高精度の測定が可能となり、測定環境が格段に改善

      されると期待できる。

      

           1.ワイヤレス給電システムの基本的仕組み

               (1) ワイヤレス給電システムの電磁気学的な分類と特徴

               (2) “磁界共鳴型”システムと電磁誘導型システム

               (3) システムの3部構成

           2.結合共振器の制御と伝送効率の最大化

               (1) 基本2段システムの伝送電力と伝送効率

               (2) 伝送効率の最大化

               (3) 伝送電力の制御

               (4) いくつかの例

               (5) 擬似的なトランスによる伝送電力の制御

           3.高効率電源

               (1) スイッチング電源の基礎

               (2) D級インバータ

               (3) E級インバータ

               (4) 零電圧スイッチング(ZVS)と零電流スイッチング(ZCS)

               (5) 複共振器負荷に対する条件

           4.伝送部に求められる条件

               (1) 共振器に求められる特性

               (2) 共振器の結合効率の意味と最大化

               (3) 共振器のQ値の多様性と制御

               (4) 共振器の外部Qの隠れた重要性

           5.測定器を使い分ける

               (1) 測定の基本となるオシロによる時間軸測定

               (2) より便利なベクトルネットワークアナライザ

                         〈質疑応答〉

 

                             【主催】日本技術情報センター  TEL 03-3374-4355  ホームページ http://www.j-tic.co.jp  〔2012年開催〕

 

 

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