DC interruption method with switching function of wide-gap semiconductor

• Project/Area Number: 24K00867
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 横水 康伸 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50230652)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浦井 一 東洋大学, 理工学部, 教授 (50912094) ; 児玉 直人 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (80828971)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000); Fiscal Year 2027: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2025: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2024: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
• Keywords: 直流遮断器 / パワー半導体 / ワイドギャップSiC素子 / LVDC / HVDC

Outline of Research at the Start

アーク放電の過渡応答を利用したDC遮断器は多くのアーク現象に影響されてしまい，特に限流遮断に困難が伴う。パワー半導体デバイスでは，コントロール回路によって，導通・非導通状態にスイッチングできる。本研究では，ワイドギャップ系(SiC系)パワー半導体のスイッチング機能を電流遮断に適用し，限流遮断機能を具備したLVDC(低電圧直流)パワー半導体モデル遮断器を提案する。さらに，MVDC(中電圧直流)およびHVDC(高電圧直流)への適用範囲の拡大に向けた検討を進め，定常時の負荷電流を機械式電気接点で担い，故障電流の遮断をパワー半導体で担う，ハイブリッド方式を検討する。