A gradational active gate drive circuit capable of reducing surge voltages under a fast switching condition

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K14151
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Yamaguchi Daiki 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究員 (10870230)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ゲート駆動回路 / SiC MOSFET

Outline of Final Research Achievements

This project develops a new active gate drive circuit capable of reducing surge voltages under fast switching conditions using general-use gate drivers. The developed active gate drive circuit can shape switching waveforms of a SiC MOSFET by quickly changing the number of parallel connections of the gate resistances. Simulation and experimental results reveal that the developed active gate drive circuit can reduce the surge voltage under a fast switching condition of several tens of volts per nanosecond.

Free Research Field

パワーエレクトロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

SiC MOSFETを活用した高性能なパワーエレクトロニクス機器は，産業・インフラ・民生などの様々な分野で普及期にあり，価格競争が激しい領域である。従来のアクティブゲート駆動回路は，専用のドライバICが必要であり低コスト化の観点に課題があったが，本研究で開発するアクティブゲート駆動回路は，回路構成と制御法を工夫することで汎用部品のみで構成可能であり，低コスト化が容易である。本研究成果が，高性能なパワーエレクトロニクス機器の普及促進の一助を担うことを期待する。