工学部 電気電子システム工学科 パワーエレクトロニクス研究室

皆さんは、スマートフォンやノートパソコンの充電器が、ここ数年でずいぶん小さくなっていることに気づいていますか？コンセントに電化製品のプラグを差し込むと、家庭の交流100ボルトの電気が、その製品に適した電圧に変換されて動作しています。このような電気の変換を担っているのが、「パワーエレクトロニクス」技術なのです。
近年、パワーエレクトロニクスの分野では、電力変換の高速化が急速に進んでいます。例えば、従来のシリコン半導体に代わり、SiCやGaNなどの新しい半導体材料を用いることで、電力変換の速度は数十倍も速くなっています。この技術革新により、充電器などの電源装置は小型化され、効率も大幅に向上しました。しかし同時に、この高速な電力変換に伴う「電磁ノイズ」の問題がより深刻になってきています。
電力変換が高速になればなるほど、強い電磁ノイズが発生しやすくなります。この電磁ノイズは、近くにある機器の誤動作を引き起こしたり、通信障害の原因となったりする可能性があります。
そこで私たちの研究室では、以下のような研究テーマに取り組んでいます。

1. 先進的なシミュレーション技術を用いて、高速電力変換回路の中で発生する電磁現象を詳しく解析する研究
2. 次世代パワー半導体を用いた高速電力変換時に発生する電磁ノイズの発生メカニズムを解明する研究
3. AIなどの最新技術を活用して、複雑化する電磁ノイズを正確に測定・評価する手法の開発
4. 最適化アルゴリズムを用いて、ノイズの少ない回路設計方法を探索する研究

これらの研究を通じて、持続可能な社会に不可欠なパワーエレクトロニクス機器の高性能化に貢献することを目指しています。研究室に配属された学生には、電磁ノイズを理解するために、電気に関する幅広い知識と技術を学べる環境を提供することで、理論に裏づけられた実践的技術を有する人材へと成長するための指導を行います。