Electromagnetic Field Analysis on Ringing Phenomenon of Inductor for Power Electronics Considering Stray Capacitance

• Project/Area Number: 25K07699
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 村松 和弘 佐賀大学, 理工学部, 教授 (30263627)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高 炎輝 大分大学, 理工学部, 准教授 (40586286)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2027: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 電磁界解析 / インダクタ / リンギング現象 / 寄生容量 / パワーエレクトロニクス

Outline of Research at the Start

近年，パワーエレクトロニクス装置の小型・高効率化のため，MHzオーダの高周波で動作するGaN半導体の適用が検討されているが，このパワエレ装置用インダクタでは，急峻なスイッチング時に電流が振動するリンギング現象が発生し，損失やノイズが増加してしまう問題点がある．これまで我々は，周波数領域において，リンギング現象の原因となるインダクタの共振現象のメカニズムを「寄生容量を考慮した高周波電磁界解析」により解明したが，本研究では，これを時間領域に発展させ，リンギング現象のメカニズムを直接解明するとともに，ソフトスイッチングを用いずともリンギング現象が生じない小型・高効率な高周波インダクタを開発する．