MOSFETやIGBTなどの自己消弧デバイスは動作領域がゲート電圧により線形領域,飽和領域,遮断領域に分けられます。 増幅回路などで用いられるアナログ半導体デバイスは主に飽和領域が使われます。 電力変換回路で用いるパワー半導体デバイスは,アナログ半導体デバイスと異なり線形領域の導通状態と遮断領域の遮断状態が電力変換動作に用いられます。 パワー半導体デバイスの線形領域と遮断領域の遷移をスイッチングと呼びます。 スイッチング動作においてゲート電圧を変化させるためのゲート駆動が必要となりますが,その過程において飽和領域を通過します。 飽和領域においてパワー半導体デバイスで生じる損失がスイッチング損失となります。 スイッチング損失低減のため飽和領域の通過時間を単に短くすると,スイッチング動作に伴い生じる電磁ノイズが大きくなります。 ゲート駆動を細かく制御することで,スイッチング損失と電磁ノイズの低減が可能となります。 ただしこの条件は,用いるパワー半導体デバイスや回路の動作状態により変化します。 このためスイッチング損失と電磁ノイズを抑制するゲート駆動条件を機械学習を用いてリアルタイムで求め,ゲート駆動制御を行います。

GateDriving.png

研究内容紹介


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Last-modified: 2023-02-14 (火) 13:39:26 (432d)