| 講演名 | 2014-07-10 静電型エナジーハーベスタのSPICEモデリングと最適負荷の解析(センサデバイス,MEMS,一般) 南 啓大, 藤田 孝之, 大西 斗志一, 園田 晃司, 三輪谷 直輝, 神田 健介, 前中 一介, |
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| 抄録(和) | エレクトレットを用いた静電型エナジーハーベスタは,振動マスにエレクトレットを成膜・荷電し対向電極との静電誘導で発電するデバイスである.そのため,発電電力や電力が最大になる最適負荷はマスの振動周波数や振幅によって大きく変化する.電気回路シミュレータ(SPICE)では可変容量のモデルを作成することで,時間変化に対する電極間の容量変化を表すことができる.そこで,本研究では有限要素法を用いてフリンジ効果を考慮した電極間の静電容量を解析し,その結果を等価回路モデルに利用することで,SPICEシミュレータ上でマスの動きに対するハーベスタの発電波形や最適負荷を解析した.その結果と実デバイスとの比較を行うことで,SPICEの等価回路モデルが発電量や最適負荷の見積もりに有用であることを確認した. |
| 抄録(英) | In this paper, we report an equivalent circuit model of electrostatic energy harvester for the SPICE circuit simulator. The output power and the optimal load resistance of the electret energy harvester depend on the charged potential and capacitance change due to the mass movement. A capacitance change involving fringing effect is analyzed by FEM analysis, and implemented in a sub circuit model for SPICE simulator. The simulated results correspond with measurement results of the electret energy harvester by appropriate parameters. In addition, maximum output power and optimal load resistance are obtained. |
| キーワード(和) | エナジーハーベスタ / エレクトレット / 可変容量モデル / SPICEモデル / 最適負荷 |
| キーワード(英) | Energy Harvester / Electret / SPICE Model / Variable Capacitor Model / Optimal Load Resistance |
| 資料番号 | ED2014-49 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ED |
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| 開催期間 | 2014/7/3(から1日開催) |
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| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 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 | Electron Devices (ED) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 静電型エナジーハーベスタのSPICEモデリングと最適負荷の解析(センサデバイス,MEMS,一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Analysis of Optimal Load Resistance Using SPICE Modeling for Electrostatic Energy Harvester |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | エナジーハーベスタ / Energy Harvester |
| キーワード(2)（和/英） | エレクトレット / Electret |
| キーワード(3)（和/英） | 可変容量モデル / SPICE Model |
| キーワード(4)（和/英） | SPICEモデル / Variable Capacitor Model |
| キーワード(5)（和/英） | 最適負荷 / Optimal Load Resistance |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 南 啓大 / Keidai MINAMI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 兵庫県立大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, University of Hyogo |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 藤田 孝之 / Takayuki FUJITA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 兵庫県立大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, University of Hyogo |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 大西 斗志一 / Toshikazu ONISHI |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 兵庫県立大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, University of Hyogo |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 園田 晃司 / Koji SONODA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 兵庫県立大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, University of Hyogo |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 三輪谷 直輝 / Naoki MIWATANI |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 兵庫県立大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, University of Hyogo |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 神田 健介 / Kensuke KANDA |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 兵庫県立大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, University of Hyogo |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 前中 一介 / Kazusuke MAENAKA |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 兵庫県立大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, University of Hyogo |
| 発表年月日 | 2014-07-10 |
| 資料番号 | ED2014-49 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | 133 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 5 |
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