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スマートシステム学科 > 教員紹介 > 菅原 聡

スマートシステム学科 教員紹介
Department of Smart System

菅原 聡(すがはら さとし)

【職名】

准教授

【学位】

博士(工学)

【専門分野】

パワーエレクトロニクス,集積回路

【担当科目】

アナログシステム,デジタルシステム,シーケンス制御,スマートシステム基礎実験 ,電気機器学特論など

【メッセージ】

パワーエレクトロニクスは、スマホ、PC、家電、自動車、産業ロボット等、あらゆる電気電子システムの電力装置に用いられています。これらシステムに如何に効率よくパワーを分配し、動作させるかが大事です。これからの電気電子システムを動かすための次世代パワーエレクトロニクスを研究していきましょう。

【リンク】

研究者情報

■スマホを動かす超小型スイッチング電源

スマホなどの携帯機器に搭載するための、超小型スイッチング電源の研究をしています。スイッチング電源はコイルやトランスなどの磁気部品を使いますが、これらの磁気部品は体積が大きく、携帯機器の小型化の阻害要因になってきました。そこで磁気部品の小型化の研究開発、開発した小型磁気部品を使ったスイッチング電源の高性能化の研究を行っています。図はスイッチング電源の小型化の例です。縦横2〜3mm、高1mmの非常に小さい体積で構成できます。

コイルの上に制御ICを実装した超小型スイッチング電源


■ICチップ間を無線通信する

電気電子機器の中にはたくさんのICチップがあり、導線で接続され、電気信号を送受信しています。これらのICには、お互いに絶縁していないと誤動作したり破壊したりするものもあります。しかし導線で繋ぐと絶縁できないので、このようなときはフォトカプラが広く使われ、電気信号の代わりに光信号で通信します。しかしフォトカプラは寿命が短い、高電圧では使えない等の問題があり、使用が制限されます。そこでフォトカプラよりも耐圧・耐久性のある超小型トランスを開発して、チップ間を通信する方法を研究しています。小さいトランスでは伝わる信号も小さくなるので、小さくても大丈夫な信号処理の方法も研究しています。

ICチップ間で信号を送受信


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