大容量非接触メモリカードのための高効率、高速応答、低EMI無線給電回路(エナジーハーベスティング・電源・ドライバ,低電圧/低消費電力技術,新デバイス・回路とその応用)

概要

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SDメモリカードサイズの大容量メモリカードに、電磁誘導を用いてワットクラスの電力を無線給電する技術を開発した。システムサイズの制約からバッテリを搭載することができないため、メモリカードの動作状態に応じて高速に変動する負荷に追従して給電量を制御する手法が必要不可欠となる。LC共振器の共振周波数とその1/3分数調波でスイッチングを行うことで、高効率でかつ不要輻射の少ない(低EMI)高速電力制御方式を考案した。さらに、スイッチング周波数を切り替える制御信号をΔ-Σ変調によりランダム化することでさらに不要輻射を低減した。高耐圧オプション付きの0.18um-CMOSプロセスを用いて試作したテストチップの測定により、1チップあたり最大0.5Wの給電が可能で、一桁にわたる電力制御範囲で高効率が保てることを確認した。負荷が一桁変動した場合の整流電圧の変動を3.3%に抑え、80usec以内に電圧が回復すること、さらに、Δ-Σ変調による制御信号のランダム化で不要輻射の最大値が8dB低減されることを確認した。
2012-07-26