講演名 2006-05-19
スイッチング電源回路のMEMS技術を用いた低リップル・高速応答制御方式(スイッチング電源及びユビキタス電源,一般)
光野 正志, 張 挺, 劉 愛燕, 木村 圭吾, 小林 春夫, 小堀 康功,
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抄録(和) この論文では次世代マイクロプロセッサ用の高速応答・低リップル電源を実現する制御・回路方式を提案する.(i)負荷変動に応じてスイッチング電源回路内のインダクタンス値および容量値を可変にすることで,低リップル・高速応答を実現する.この可変インダクタ,可変容量をMEMS技術および回路技術で実現する方式を提案する.(ii)また,PWM制御の一部にサーボ制御を用いることで負荷変動に高速追従可能な手法を提案する.これらの提案手法は動作状態によりスイッチング電源回路内部の素子値を動的に変更することで定常特性・過渡特性両方の性能向上を図る方式である.シミュレーションによりこれらの原理確認を行った.
抄録(英) This paper presents new approarches to creating high-performance control systems for DC-DC converters (switching regulators) targeted for microprocessors power supply applications. Microprocessors power supply circuits demand both low-ripple-voltage in the steady state (stability) and fast response for large load changes. However, since in general stability and fast response are trade-off in control systems, it is difficult to satisfy both simultaneously with conventional approaches. (i) First we propose a completely different method which uses a variable inductor and a variable capacitor inside the regulator; the inductor and capacitor values are automatically varied so that they are large in the steady state to minimize ripple, and small for fast response when the load current changes rapidly. The variable inductor can be realized with parallel or series inductors connected a MOSFET switch. Also the variable inductor as well as the variable capacitor may be realized with MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology. The load regulation detection circuit (which senses load current change) uses a transformer, a diode-bridge and an operational amplifier. (ii) We also propose to use a servo control technique in a conventional PWM controller. We have performed SPICE and CoventorWare simulation, and examined the effectiveness of the proposed methods.
キーワード(和) スイッチング電源 / マイクロプロセッサ / 可変インダクタ / 可変容量 / MEMS技術
キーワード(英) Switching Regulator / Microprocessor / Variable Inductor / Variable Capacitor / MEMS
資料番号 EE2006-6
発行日

研究会情報
研究会 EE
開催期間 2006/5/12(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Energy Engineering in Electronics and Communications (EE)
本文の言語 JPN
タイトル(和) スイッチング電源回路のMEMS技術を用いた低リップル・高速応答制御方式(スイッチング電源及びユビキタス電源,一般)
サブタイトル(和)
タイトル(英) Low-Ripple-Voltage and High-Speed Control System With MEMS Technology for Load Regulation of Switching Regulators
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) スイッチング電源 / Switching Regulator
キーワード(2)(和/英) マイクロプロセッサ / Microprocessor
キーワード(3)(和/英) 可変インダクタ / Variable Inductor
キーワード(4)(和/英) 可変容量 / Variable Capacitor
キーワード(5)(和/英) MEMS技術 / MEMS
第 1 著者 氏名(和/英) 光野 正志 / Masashi KONO
第 1 著者 所属(和/英) 群馬大学工学部電気電子工学科
Department of Electronic Engineering, Faculty of Engineering, Gunma University
第 2 著者 氏名(和/英) 張 挺 / TING Zhang
第 2 著者 所属(和/英) 群馬大学工学部電気電子工学科
Department of Electronic Engineering, Faculty of Engineering, Gunma University
第 3 著者 氏名(和/英) 劉 愛燕 / AIYAN Liu
第 3 著者 所属(和/英) 群馬大学工学部電気電子工学科
Department of Electronic Engineering, Faculty of Engineering, Gunma University
第 4 著者 氏名(和/英) 木村 圭吾 / Keigo KIMURA
第 4 著者 所属(和/英) 群馬大学工学部電気電子工学科
Department of Electronic Engineering, Faculty of Engineering, Gunma University
第 5 著者 氏名(和/英) 小林 春夫 / Haruo KOBAYASHI
第 5 著者 所属(和/英) 群馬大学工学部電気電子工学科
Department of Electronic Engineering, Faculty of Engineering, Gunma University
第 6 著者 氏名(和/英) 小堀 康功 / Yasunori KOBORI
第 6 著者 所属(和/英) 群馬大学工学部電気電子工学科
Department of Electronic Engineering, Faculty of Engineering, Gunma University
発表年月日 2006-05-19
資料番号 EE2006-6
巻番号(vol) vol.106
号番号(no) 53
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日