スナバレスZCS E級、LLC、Buck型準共振

MHz駆動のスナバレスZCS（零電流スイッチング）を実現する上で、代表的な3つのトポロジーについて、それぞれの位相面解析の視点とMHz帯での適性を比較・解説します。

1. E級直流コンバータ (Class-E Converter)

高周波高効率の代名詞とも言える回路です。スイッチの寄生容量を共振回路の一部として完全に「取り込む」設計が特徴です。

位相面での特徴: 電圧と電流の軌跡が非常に滑らかな曲線を描きます。ZCSだけでなく、電圧がゼロでスイッチが入るZVS (Zero Voltage Switching) も同時に狙う「軟スイッチング」の究極形です。
MHz帯への適性: 非常に高い（10MHz〜）。スナバレスで動作させる際、MOSFETの$C_{oss}$を共振容量として計算に含めるため、最もMHz駆動に適しています。
課題: スイッチに加わる電圧ストレスが入力電圧の3〜4倍と高く、耐圧の高い素子が必要です。

2. LLC共振コンバータ (LLC Resonant Converter)

絶縁型コンバータの主流であり、2つのインダクタ（ $L_r, L_m$ ）と1つのキャパシタ（ $C_r$ ）で構成されます。

位相面での特徴: 軌跡は、負荷の状態に応じて「単一の共振（ $L_r-C_r$ ）」と「複合共振（ $(L_r+L_m)-C_r$ ）」の間を行き来します。
- ZCSの達成: 二次側（出力側）のダイオードにおいてZCSが容易に達成され、リカバリ損失を抑えられるのが強みです。
MHz帯への適性: 高い（1MHz〜5MHz）。GaNなどの高速デバイスを用いることで、トランスを極限まで小型化できます。
課題: 軽負荷時に動作周波数が大きく跳ね上がるため、MHz帯では制御ICの限界や寄生振動の管理が極めて難しくなります。

3. Buck型準共振コンバータ (Buck Quasi-Resonant Converter)

標準的な降圧コンバータに、共振用の $L$ と $C$ を微小に追加した構成です。

位相面での特徴: 1周期のうち、スイッチングの瞬間だけ「共振モード」に入り、円弧を描きます。それ以外の期間は直線的な電流変化（非共振モード）となります。
- 設計の肝: 位相面上で、電流軌跡が $i=0$ の点を通過するタイミングでスイッチをOFFにするよう制御します。
MHz帯への適性: 中程度。回路がシンプルで解析しやすい反面、全期間共振型に比べると高周波ノイズ（EMI）の抑制においてE級に劣る場合があります。
メリット: 制御が比較的容易で、既存のPWM制御に近い感覚で設計できる点にあります。

各方式の比較表

特徴	E級	LLC	Buck型準共振
主なZCS対象	スイッチ (Primary)	ダイオード (Secondary)	スイッチ (Primary)
MHz駆動難易度	低（適性が極めて高い）	中（トランス設計が鍵）	低（制御は容易）
電圧ストレス	高い ( $3 \sim 4 \times V_{in}$ )	低い ( $V_{in}$ 程度)	中程度
主な用途	無線給電、高周波電源	サーバー、ACアダプタ	DC-DCモジュール

次のステップとして、どちらを詳しく掘り下げますか？

E級コンバータの「設計パラメータ（L, Cの決定方法）」を位相面から算出する手順
GaN素子を用いた際の、MHz駆動における損失シミュレーションの考え方
LLCにおけるトランスの寄生容量を位相面解析にどう組み込むか

具体的な設計計算が必要であれば、正規化方程式を用いた計算例を提示できます。

出典：Google Gemini

PR:

110GHz複素誘電率測定システム – FPOR製品（ネクステム株式会社）と協調してソリューション提供

弊社とネクステム株式会社は、協調して110GHz複素誘電率測定システム（FPOR：FABRY-PEROT OPEN RESONATOR）を提供いたします。 FPORお問い合せ先：ネクステム株式会社ホームページhttp://www.nextem.co.jp/ Email: info＠nextem.co.jp 電話：06-6977-7027 システムカタログダウンロードネクス[…]

https://tm-co.co.jp/nextem_fpor/

10MHｚ～110GHz誘電率測定セミナ・デモ風景

QWED社：FPOR：FABRY-PEROT OPEN RESONATOR

　　Dielectric constant:Dk = 1 – 15 (accuracy ± 0.2 %)

　　Loss tangent:Df > 5 × 10^–6 (accuracy ± 2 %)

Ceyear社：3674P 10MHz～110GHz VNA ￥47,620,000.～

　　１．０mmコネクタケーブルによる直接接続（VNAにエクステンダ不要）

PR:

・USB VNA	・Coming soon
	SDS8000Aシリーズオシロスコープ特長と利点 4チャンネル + 外部トリガーチャンネルアナログチャンネル帯域幅：最大16GHz(8/13/16GHz) リアルタイムサンプリングレート：最大40GSa/s（全チャンネル同時） 12ビットADC 低ノイズフロア：16GHz帯域幅で176μVrms SPOテクノロジー・波形キャプチャレート：最大200,000フレーム/秒・ 256段階の波形輝度と色温度表示をサポート・最大2Gポイント/チャンネルのストレージ容量・デジタルトリガー・Coming soon
	SSG6M80Aシリーズマルチチャネル・コヒーレント・マイクロ波信号発生器主な特長・最大周波数 13.6 GHz/20 GHz ・出力周波数分解能最大0.001 Hz ・位相ノイズ < -136 dBc/Hz @ 1 GHz、オフセット 10 kHz（測定値）・コヒーレントモード、搬送周波数 = 10 GHz、周囲温度変動 ±2℃、観測時間 5時間、位相変動 < 1.5° ・チャンネル間の周波数、振幅、位相を個別に調整可能。単一デバイスチャンネル同期および複数デバイスチャンネル位相同期をサポート。位相メモリ機能搭載・アナログ変調、パルス変調（オプション）・Coming soon

	SSA6000A Series Signal Analyzer Main Features ・Measurement Frequency Range: 2 Hz ~ 50 GHz ・IQ Analysis Bandwidth: 1.2 GHz ・Real-time Spectrum Analysis Bandwidth: 400 MHz ・Phase Noise: -123 dBc/Hz @ 1 GHz, 10 kHz offset ・DANL: Less than -165 dBm/Hz ・Demodulation and analysis of signals from multiple mobile communication standards including 5G NR, LTE/LTE-A, WLAN, and IoT, as well as wireless connections. ・Coming soon
	SNA6000A Series Vector Network Analyzer Key Features ・Frequency Range: 100 kHz ~ 50 GHz ・Dynamic Range: 135 dB ・IF Bandwidth Range: 1 Hz ~ 10 MHz ・Output Power Setting Range: -60 dBm ~ +20 dBm ・Supports 4-port (2-source) S-parameter measurements, differential (balanced) measurements, time-domain analysis, scalar mixer measurements, etc. ・Optional accessories include electronic calibration kits, switch matrix, and mechanical switches. ・Coming soon

お礼、

T&Mコーポレーションは設立5年ですが、おかげさまで業績を着実に伸ばしており、
オフィスを港区芝（最寄り駅浜松町）に移転し、スペースも拡大いたしました。
欧米計測器メーカーが値上げをする中、(110GHz VNAでは1億円超え)
弊社では若干の値下げをさせていただき、Ceyear社110GHz VNAは5000万円以下です。
高額な設備投資を伴う製品開発では、市場投入までの時間（Time to Market）の短縮、「スピード感」が求められます。
電子計測器業界の「ゲームチェンジャー」として、高性能/高信頼/低価格/短納期を武器に
T&Mコーポレーションはお客様のご予算を最大限生かす製品群をご提案させていただいております。