講演名 2016-10-07
K4整流回路の提案とシミュレーション検証
阿部 晋士(豊橋技科大), 坂井 尚貴(豊橋技科大), 大平 孝(豊橋技科大),
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抄録(和) モータや電池など動作状態によって変動するDC負荷抵抗値に対しても安定に高効率な無線電力伝送を行うために, 負荷変動に強い$K_4$整流回路を提案する. $K_4$はグラフ理論の4頂点完全グラフより名付けた. 本整流回路はダイオード, コイル, コンデンサをそれぞれ2つずつという少ない素子数で構成される. さらにDC負荷抵抗値が広い範囲に変動しても制御なしで高効率に整流できる. まず, $K_4$整流回路の構成を示す. 次にDC負荷抵抗が変動したときに整流回路のRF入力抵抗値, RF電力反射係数, RF-DC変換効率がどのように変化するかを数値解析により調べる. その結果から, RF入力抵抗に山型の特性が現れ, DC負荷抵抗値が変動してもRF-DC変換効率が高いことを示す. 最後に, 山型特性に注目してダイオードの電圧電流波形を山の周囲で比べる. DC負荷抵抗値によって整流回路が異なる動作で整流していることを示す.
抄録(英) In order to supply power active DC load such as motor and battery with wireless power transfer, we propose novel RF rectifier which is named ``$K_4$ rectifier '' thanks to graph theory. This circuit has DC load tolerance with only two diodes, two coils and two capacitors. We calculate its RF input resistance, RF power reflection coefficient and RF-DC conversion efficiency at each parameter of DC load resistance. Its RF input resistance exhibits convex curve function of DC load resistance. It means the circuit's RF input resistance can match RF source impedance twice at another DC load resistance. Focus on convex curve function, we calculate voltages and currents on diodes. And then we obtain its autonomous mode-control behavior.
キーワード(和) 無線電力伝送 / 整流回路 / RF-DC変換 / 負荷変動耐性 / 自律動作切替 / 無制御
キーワード(英) Wireless Power Transfer / Rectifier / RF-DC Conversion / DC load fluctuation tolerance / Autonomous mode-control
資料番号 WPT2016-33
発行日 2016-09-29 (WPT)

研究会情報
研究会 EE / WPT
開催期間 2016/10/6(から2日開催)
開催地(和) 龍谷大学 セミナーハウス ともいき荘 (京都市)
開催地(英)
テーマ(和) 電力変換技術、無線電力伝送、一般
テーマ(英)
委員長氏名(和) 黒川 不二雄(長崎大) / 陳 強(東北大)
委員長氏名(英) Fujio Kurokawa(Nagasaki Univ.) / Chenq Kiyou(Tohoku Univ.)
副委員長氏名(和) 中原 正俊(崇城大)
副委員長氏名(英) Masatoshi Nakahara(Sojo Univ.)
幹事氏名(和) 末次 正(福岡大) / 山下 暢彦(NTT) / 田村 昌也(豊橋技科大) / 関 智弘(日大)
幹事氏名(英) Tadashi Suetsugu(Fukuoka Univ.) / Nobuhiko Yamashita(NTT) / Masaya Tamura(Toyohashi Univ. of Tech.) / Tomohiro Seki(Nihon Univ.)
幹事補佐氏名(和) 丸田 英徳(長崎大) / 松下 傑(NTTファシリティーズ) / 山本 綱之(山口大) / 居村 岳広(東大)
幹事補佐氏名(英) Hidenori Maruta(Nagasaki Univ.) / Takashi Matsushita(NTT-F) / Tsunayuki Yamamoto(Yamaguchi Univ.) / Takehiro Imura(Univ. of Tokyo)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Energy Engineering in Electronics and Communications / Technical Committee on Wireless Power Transfer
本文の言語 JPN
タイトル(和) K4整流回路の提案とシミュレーション検証
サブタイトル(和)
タイトル(英) K4 Rectifier Proposal and Simulation Proof
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 無線電力伝送 / Wireless Power Transfer
キーワード(2)(和/英) 整流回路 / Rectifier
キーワード(3)(和/英) RF-DC変換 / RF-DC Conversion
キーワード(4)(和/英) 負荷変動耐性 / DC load fluctuation tolerance
キーワード(5)(和/英) 自律動作切替 / Autonomous mode-control
キーワード(6)(和/英) 無制御
第 1 著者 氏名(和/英) 阿部 晋士 / Shinji ABE
第 1 著者 所属(和/英) 豊橋技術科学大学(略称:豊橋技科大)
Toyohashi University of Technology(略称:Toyohashi Univ. of Tech.)
第 2 著者 氏名(和/英) 坂井 尚貴 / Naoki Sakai
第 2 著者 所属(和/英) 豊橋技術科学大学(略称:豊橋技科大)
Toyohashi University of Technology(略称:Toyohashi Univ. of Tech.)
第 3 著者 氏名(和/英) 大平 孝 / Takashi Ohira
第 3 著者 所属(和/英) 豊橋技術科学大学(略称:豊橋技科大)
Toyohashi University of Technology(略称:Toyohashi Univ. of Tech.)
発表年月日 2016-10-07
資料番号 WPT2016-33
巻番号(vol) vol.116
号番号(no) WPT-238
ページ範囲 pp.79-84(WPT),
ページ数 6
発行日 2016-09-29 (WPT)