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J-GLOBAL ID：201402204372034684   整理番号：14A0226511

スイッチングアシスト補助回路を用いたMOSFETの高速スイッチング法

High-Speed Switching Method of MOSFETs Using Switching Assist Auxiliary Circuit

著者 (3件)： 野口季彦 (静岡大学) ,  水野知博 (静岡大学) ,  村田宗洋 (静岡大学)
資料名： 電気学会論文誌 D  (IEEJ Transactions on Industry Applications)
巻： 133  号： 12  ページ： 1186-1192 (J-STAGE)  発行年： 2013年 
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： スイッチングアシスト補助回路を用いることによりターンオフ時問を短縮する新たな手法を提案した。この手法はソフトスイッチングを日的とするものではなく,ハードスイッチングのdv/dtを高めて高速かつ高効率なスイッチングを可能にするものである。この回路を降圧チョッパと双方向チョッパ,そしてハーフプリッジインバータに適用し,実験により連転特性を検証した。降圧チョッパでは効率は悪化するものの,軽負荷時においても1MHz駆動を実現し,50%デューティーサイクル駆動時に実際のオンデューティーサイクルを79.1%から52.8%に26.3ポイント改善できることを確認した。さらにターンオフdv/dtを0.3kV/μsから8.0kV/μsと約26倍高速化できることも確認した。双方向チョッパでは軽負荷時においてターンオフ時間を278nsから192nsと31%短縮した。そして,出力容量電荷を回収する効果と出力容量電荷を転送する効果,リカバリーアシスト効果により70W出力時において効率は59.0%から61.7%と2.7ポイント向上した。また,ハーフブリッジインバータでは14W出力の軽負荷時にターンオフ時間を380nsから288nsと25%短縮し,効率も53.9%から60.0%と最大6.1ポイント改善できることを確認した。同じ効率を達成するのに必要なデッドタイムを450nsから150nsに短縮できることも確認した。

シソーラス用語： *MOSFET ,  *スイッチ回路 ,  ターンオフ ,  *スイッチング ,  *チョッパ回路 ,  チョッパ制御 ,  *インバータ ,  時間短縮
準シソーラス用語： MOSFET回路 ,  スイッチング回路 ,  ターンオフ時間

分類 (1件)： 電力変換器  (NB08030B)

引用文献 (14件)：

• (1) T. Noguchi, S. Yajima, and H. Komatsu: “Development of Gate Drive Circuit for Next-Generation Ultra High-Speed Switching Devices”, IEEJ Trans. IA, Vol. 129, No. 1, pp. 46-52 (2009) (in Japanese)
• 野口季彦・矢島哲志・小松宏禎:「次世代超高速スイッチング素子ゲート駆動回路の開発」, 電学論D, Vol. 129, No. 1, pp. 46-52 (2009)
• (2) M. Ishigaki and H. Fujita: “A Resonant Gate-Drive Circuit Capable of High-Frequency and High-Efficiency Operation”, IEEJ Trans. IA, Vol. 127, No. 10, pp. 1090-1096 (2007) (in Japanese)
• 石垣将紀・藤田英明:「低損失・高周波動作可能なMOSFET用共振形ゲートドライブ回路」, 電学論D,Vol. 127, No. 10, pp. 1090-1096 (2007)
• (3) R. W. De Doncker and J. P. Lyons: “The Auxiliary Resonant Commutated Pole Converter”, Conf. Rec. of the IEEE-IAS Annual Meeting, Vol. 2, pp. 1228-1235 (1990)

タイトルに関連する用語 (3件)： スイッチング ,  アシスト ,  MOSFET