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研究テーマ

IoT/CPS【情報・通信・センシング技術】

外付け部品無しで高効率に電圧を変換
外付け部品無しで高効率に電圧を変換0.1 V で動くエネルギーハーベスティング向け電源回路●● 0.1 V の入力電圧を最大 0.9 Vまで昇圧、変換効率を従来技術に比べ 10 倍以上改善●●インダクタやトランスなどの外付け部品が不要●● 温度差発電など出力電圧の低い環境発電素子向けの電源回路として好適温度差発電など出力される電圧が非常に小さい場合、それを回路が動作可能な電圧まで昇圧する電源回路が必要従来技術の課題••インダクタやトランス等の外付け部品が必要外付け部品が不要のものは電力変換効率が悪い外付け部品が不要で効率の良い昇圧電源回路を開発VIN (~0.1V)室内光昇圧電源回路熱出力電圧 VOUT (V)1.2mm401.01.1mm起動用昇圧回路を達成測定結果試作チップ写真 (65nmプロセス)主昇圧回路(従来技術比10倍超)回路(温度差)0.9mm最大0.9 V出力最大効率33 %VOUT (~0.9V)0.8300.6200.4100.20効率 (%)環境発電入力電圧VIN=0.1V024680出力電力 (µW)回路動作2つの昇圧回路を切り替え、低入力電圧・高効率を実現動作波形(特許出願中)VIN (~0.1V)主昇圧回路VOUT起動用昇圧回路VM (>0.4V)VOUT主昇圧回路負荷入力電圧≧0.1V低効率VM (<0.4V)負荷起動用昇圧回路VOUT = 0.9VVIN (~0.1V)入力電圧>0.4V高効率● 関連技術分野:エネルギーハーベスティング、ナノエレクトロニクス、集積回路● 連 携 先 業 種:製造業(電気機器)、情報・通信業VIN = 0.1V