整流回路の出力を所望の電源電圧に変換するコンバーターの原理：福田昭のデバイス通信（366） imecが語るワイヤレス電力伝送技術（20）（2/2 ページ）

今回は、レクテナの後段に位置する直流コンバータ（昇圧と降圧）について解説する。

[福田昭，EE Times Japan]

スイッチングレギュレーターによる降圧回路

　バックコンバーター（降圧型コンバーター）の代表例として、ここでは下図のようなスイッチングレギュレーターを考えよう。スイッチング素子であるトランジスタ、定電圧ダイオード、コイル（インダクタンス）、出力平準化用コンデンサ、負荷（load）で構成される。

直流バックコンバーターの例（降圧型スイッチングレギュレーター）と基本動作。上はスイッチが閉じている状態、下はスイッチが開いている状態［クリックで拡大］ 出所：imecおよびEindhoven University of Technology（IEDMショートコースの講演「Practical Implementation of Wireless Power Transfer」のスライドから）

　トランジスタがオンの（スイッチが閉じている）期間は電流iが流れ、コイルに電気エネルギーが蓄えられるとともに、コンデンサが充電される。トランジスタがオフになるとコイルは蓄えられた電気エネルギーを放出して電流iを流し続ける。そして再び、トランジスタがオンになる。

　スイッチングレギュレーターは電力損失が小さく、効率が高い。また大電流に対応できる。一方で雑音が大きいという弱点がある。

昇圧と降圧の両方を兼ねるコンバーターIC

　製品には、これらの昇圧回路と降圧回路の両方を搭載した品種が少なくない。ここではTexas Instruments（TI）の「BQ25570」を取り上げる。スイッチドキャパシタ（チャージポンプ）方式の昇圧コンバーターと、スイッチングレギュレーター方式の降圧コンバーターを内蔵した。

昇降圧コンバーター「BQ25570」の内部ブロック［クリックで拡大］ 出所：imecおよびEindhoven University of Technology（IEDMショートコースの講演「Practical Implementation of Wireless Power Transfer」のスライドから）

⇒（次回に続く）

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