電源回路の帯域選択ノイズスペクトラム拡散技術

研究課題

産学が連携した研究開発成果の展開研究成果展開事業研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) 探索タイプ

研究責任者	小林春夫群馬大学, 理工学研究院, 教授
研究期間 (年度)	2013
概要	スイッチング電源回路ではスイッチング周波数の整数倍の周波数のところにピークをもち電磁ノイズをまき散らすEMIの問題が大きい。この問題を軽減するため、スイッチングクロックに意図的にジッタを与え電磁ノイズを周波数拡散させEMIの問題を軽減する”スペクトル拡散クロック技術”が使用されている。しかしながら直接的な手法ではAMラジオ帯域等ノイズを拡散してほしくない帯域にも拡散されてしまう。ここではノイズを拡散してほしくない帯域を選択できる”帯域選択ノイズスペクトル拡散技術”を開発することを目標とした。具体的には電源回路の帯域選択ノイズスペクトラム拡散技術のための、次のクロック変調アルゴリズムを検討した。(1)パルスサイクルΔΣ変調 (2)パルス位置ΔΣ変調 (3)パルス幅ΔΣ変調 (4)疑似ランダムΔΣ変調 (5)これらの組み合わせ. これらのアルゴリズムのシミュレーションにより効果を確認し、ノイズが拡散されない周波数帯域を表す数式を導出した。また、1つの例としてパルス位置ΔΣ変調を実現する回路をFPGAで実現した。今後は開発したアルゴリズムの多くをFPGA実現しそれを電源回路にも組み込み、そのスペクトルを実測してEMI低減効果・ノイズ拡散帯域選択を確認していく。