研究紹介

電力密度が高い、スイッチトキャパシタDC-DCコンバータを設計しました。シリコンチップ上に、MLCC(Multilayer Ceramic Capacitor) を直に載せます。

標準CMOSプロセスを用いて、ディープトレンチ並みの特性が得られました。

熱サーマルテストを行い、テスト前後で、効率が変わらないことも確認しています。

エネルギの分散化、地産地消用にDCマイクログリッドが注目されています。DCマイクログリッドの電圧仕様は400 Vなのに対し、PV一枚の出力電圧は、20～40 V程度しかありません。DC Busに1 発で昇圧できるDC/DCコンバータが必要です。

X3 倍フィボナッチををベースにしました。ふたつのSW をインダクタに置き換えます。さらに、コンプリタリCLK の代わりにインターリーブクロックを加えます。

従来提案と比べ、素子数が10 と最少です。D = 0.8で、昇圧比16 倍が得られます。

パネルの一部に影がかかると、ストリング電流を一定にするために、バイパスダイオードがON します。しかし、これでは影のかかったパネルから電力を取り出せません。これを避けるために、パネルに並列にDC/DC コンバータを接続し、ストリング電流を一定にしています。従来構成は、DC/DC コンバータがBuck, Boost, Pass through 回路を含み構成が複雑です。

また、従来構成のインバータは、電圧形インバータです。電解コンデンサが製品寿命を決めています。一方、電流形インバータは入力が電流なので、電解コンデンサが不要です。

そこで、電流形インバータと組合せることで、MIC(Module Integrated Converter) をBuck コンバータのみにできる構成を提案しました。