講演名 2014-07-10
線形2ポート正弦波電力伝送系における最大効率公式 : 電源パラメータも共役整合も用いない明快導出法(エネルギー技術,半導体電力変換,一般)
大平 孝,
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抄録(和) 線形2ポート電力伝送系の最大効率公式はワイヤレス電力伝送システム等を設計する上で必須である。にも関わらず公式自体が複雑であるため物理的意味を理解しないで機械的に用いられている場合が多い。本稿では2ポート伝送系のイミタンス行列に着目して電力伝送性能を明快に導出する。入出力電圧を座標軸とする3次元空間図形の接点問題に帰着させることにより電力効率の最大値を解析的に求める。本報告で述べる一連の定式化に「共鳴」や「結合」などといった概念はもちろんのこと「電源内部構造」や「共役整合」でさえ一切登場しない。効率角θの概念を導入することにより2ポート電力伝送系の最大効率η_を統一的に表現する。効率角θはあらゆる2ポート系の電力伝達効率を最大化する設計段階で用いることができる本質的伝送性能指標である。
抄録(英) The maximum available efficiency is a key factor in designing wireless power transfer systems. Professors and engineers nevertheless often refer to the term with opaque knowledge on its essential meaning. This stems from its quite complicated formulation. This lecture starts from a two-port black box model representing an arbitrary scheme of wireless power transfer system. Assuming its immittance matrix known, we express the input and output power as quadratic polynomials of RF voltages and currents at the ports. One of Jacobean matrix determinant zeros leads to the optimum set of voltages and currents that lets the power transfer efficiency reach its peak. The formulation never assumes any resonance, mode coupling, source property, or even impedance matching at all. Free from taking those conditions into account, the introduced efficiency angle θ works as an elegant design criterion for sundry genera of future wireless power transfer systems.
キーワード(和) 高周波電力伝送 / 最大効率 / イミタンス行列 / ヤコビアン行列式 / 効率角正接 / 設計指標
キーワード(英) RF power transfer / efficiency angle tangent / performance criterion / Jacobean / immittance matrix
資料番号 EE2014-5
発行日

研究会情報
研究会 EE
開催期間 2014/7/3(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) 線形2ポート正弦波電力伝送系における最大効率公式 : 電源パラメータも共役整合も用いない明快導出法(エネルギー技術,半導体電力変換,一般)
サブタイトル(和)
タイトル(英) Maximum Available Efficiency Formula for Linear Two-Port Sinusoidal Wave Power Transfer Systems : Lucid Derivation before Learning a Word of Source Impedance Matching
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 高周波電力伝送 / RF power transfer
キーワード(2)(和/英) 最大効率 / efficiency angle tangent
キーワード(3)(和/英) イミタンス行列 / performance criterion
キーワード(4)(和/英) ヤコビアン行列式 / Jacobean
キーワード(5)(和/英) 効率角正接 / immittance matrix
キーワード(6)(和/英) 設計指標
第 1 著者 氏名(和/英) 大平 孝 / Takashi OHIRA
第 1 著者 所属(和/英) 豊橋技術科学大学
Toyohashi University of Technology
発表年月日 2014-07-10
資料番号 EE2014-5
巻番号(vol) vol.114
号番号(no) 130
ページ範囲 pp.-
ページ数 4
発行日