文献

J-GLOBAL ID：200902258049700457   整理番号：08A0428373

変換器高周波化のためのSi-IGBTとSiC-SBDの検討

A Study on Switching Frequency Limitation in Combination of Si-IGBT and SiC-SBD

著者 (5件)： 釜我昌武 (産業技術総合研 パワーエレクトロニクス研究セ) ,  釜我昌武 (千葉大) ,  SUNG Kyungmin (産業技術総合研 パワーエレクトロニクス研究セ) ,  SUNG Kyungmin (茨城工高専) ,  大橋弘通 (産業技術総合研 パワーエレクトロニクス研究セ)
資料名： 電気学会論文誌 D  (IEEJ Transactions on Industry Applications)
巻： 128  号： 5  ページ： 569-576  発行年： 2008年05月01日 
JST資料番号： X0451A  ISSN： 0913-6339  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： エネルギー資源を有効活用するには,高パワー密度化による電力変換器の小型化が今後益々重要になる。そのためには,パワー素子の損失低減による冷却装置の小型化と,スイッチング周波数の高速化による受動部品の小型化が重要である。現在,高速・低損失化でSiの性能を凌篤するシリコンカーバイド(SiC)などのワイドバンドギャップ半導体を使ったパワー素子の研究開発が進んでいる。一方,Siのパワー素子もスーパージャンクションMOSFETや電子注入促進型IGBTなどの新しい設計概念が導入され,一層の高性能化が図られている。そこで,これらの高性能Si-IGBTとSiC-SBDの組み合わせ(ハイブリッドペア)による電力変換器の高速化,低損失化が検討されている。しかし,その高速化の限界をSi-IGBTの素子パラメータまで念頭に入れて,定量的に検討した例は知られていない。本論文では,汎用モータドライブやハイブリッド自動車用電動ユニットの電源などで使用頻度の高い1200V耐圧のSi-IGBTとSiC-SBDに注目し,Si-IGBTの素子パラメータの最適化も考慮して高周波化の可能性を検討した。そして,Si-IGBTのpエミッタ層不純物濃度を変化させることで,オン電圧とスイッチング損失のトレードオフ関係を考慮し,SiC-SBDに合わせた高速スイッチングSi-IGBTの設計パラメータ最適化を行った。これらの素子による総合素子損失を数値計算した結果,Si-IGBTとSi-PiNダイオードの組み合わせよりも低損失化,高周波化可能であることを定量的に示した。

シソーラス用語： *IGBT ,  *電力変換器 ,  *Schottky障壁ダイオード ,  ケイ素 ,  炭化ケイ素 ,  緻密化 ,  電気損失 ,  *周波数 ,  小型化 ,  *定量的分析 ,  *高速化 ,  最適化 ,  計算機シミュレーション ,  CAD【計算機】
準シソーラス用語： 高密度化 ,  *スイッチング周波数 ,  パラメータ最適化 ,  デバイスシミュレーション

分類 (2件)： 電力変換器  (NB08030B) ,  CAD,CAM  (JE10000A)

引用文献 (31件)：

• (1) H. Ohashi: “Recent power devices trend”, IEEJ Trans. IA, Vol. 122, No. 3, pp. 168-171 (2002-3) (in Japanese)
• 大橋弘通: 「最新のパワーデバイスの動向」, 電学論D, 122, 3, pp. 168-171 (2002-3)
• (2) H. Ohashi, I. Omura, S. Matsumoto, Y. Sato, H. Tadano, and I. Ishii: “Power Electronics Innovation with Next Generation Advanced Power Devices”, IEICE trans. on Communication, Vol. E87-B, No. 12, Dec. 2004, pp. 3422-3429 (2004-12)
• (3) 経済産業省報告: 「平成15年度エネルギーに関する年次報告(エネルギー白書)」
• (4) インフィニオン社ホームページ: http://www.infineon.com/

タイトルに関連する用語 (5件)： 変換器 ,  Si ,  IGBT ,  SiC ,  SBD