Research

RESEARCH

ビジョン集積パワーマネジメントで新しい電力供給を提供

高宮研究室の特徴は3つあります。

（1）LSI設計技術を駆使して、小型軽量化・賢い制御を実現
（2）IoT分野のnWからパワーエレクトロニクスのkWまで幅広い
電力範囲をカバー
（3）異分野の知見を交差させて新しい解を提供

我々の「集積パワーマネジメント」に関する研究テーマ例を以下に示します。

●IoTノード向けのエネルギーハーベスティング、無線給電、DC-DCコンバータ、
バッテリーマネジメント
●パワートランジスタ（IGBT）駆動用波形制御プログラマブルゲートドライバ
●ウエアラブル用超薄型フレキシブルデバイス向けのエネルギーハーベスティング、無線給電
●マイクロプロセッサの高エネルギー効率動作に向けたオンチップ電源回路

ACHIEVEMENT 01

研究成果1 電源コード外皮から電力を獲得

確実に電力が得られるエネルギーハーベスティングを実現

ビルのエネルギー管理向けに気温と照度を測定して無線で送信する無線センサノードの電池交換の手間を削減するため、電源コード外皮からの電界エネルギーハーベスティングを提案しました。従来のエネルギーハーベスティングとは異なり、確実に電力が得られる点が特徴です。バッテリーレスで4分毎に気温と照度を測定して無線で送信する無線センサノードを実証しました。

ACHIEVEMENT 02

研究成果2 パワートランジスタ(IGBT)駆動用の波形制御プログラマブルゲートドライバIC

パワーエレクトロニクスとLSIの異分野連携

IGBTのゲート駆動電流をデジタルインタフェースで変えられるプログラマブルゲートドライバICを開発しました。 IGBTのスイッチング過程におけるゲート電圧波形を最適に動的制御することにより、スイッチング時の損失低減とスイッチングノイズ低減を両立することができました。

ACHIEVEMENT 03

研究成果3 ウエアラブル用超薄型フレキシブルデバイス
向けのエネルギーハーベスティング、無線給電

フレキシブルデバイス向けの電力供給手段を提供

ウエアラブル向けの厚さ1um～10umの超薄型フレキシブルデバイスは外部との配線接続やバッテリー搭載は困難なため、電力供給方法が大きな課題でした。そこで、有機トランジスタ回路技術を駆使してエネルギーハーベスティング、無線給電を用いたウエアラブル用フレキシブルデバイスの提案と実証を行いました。