ハイパワ-静電誘導デバイスのスイッチング特性の最適化

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550285
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 田村 穰 東京大学, 工学部, 助手 (00011180)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 正田 英介 東京大学, 工学部, 教授 (40010706)
• Keywords: 静電誘導デバイス / SIサイリスタ / SIトランジスタ

Research Abstract

これまでのパワ-エレクトロニックデバイスに比べてはるかに高速で動作しうると期待されていた静電誘導(SI)デバイスの実用のための生産が本格化し、応用回路の開発研究が開始されている。しかしそのスイッチング特性が明確に評価されていないと素子の能力を十分に活用できない。本研究では、SIデバイスのスイッチング特性を表現する数学モデルを計算機ソフトウエアとして開発し、既存の電子回路過渡現象解析プログラムと組み合わせ、ドライブ回路、スナバ回路、負荷回路を含めたスイッチング特性をシミュレ-ションし、素子特性、デバイスパラメ-タと回路定数の最適な関係を導こうとしている。
本年度は、まず前年度より開発している数値解析プログラムを、SIサイリスタとSIトランジスタに応用し、スイッチング特性とデバイスパラメ-タの関係、ドライブ回路の最適化、スナバ回路の最適化、外部負荷特性の影響評価などを行った。また実素子のスイッチング特性試験をSIサイリスタとSIトランジスタで実施し、計算結果と比較し、モデル化におけるデバイスパラメ-タの設定や集中化の近似度などについての評価を行った。さらにこれらの結果から、与えられた素子についてそのスイッチング機能を最大限に活用しうる回路構成を導き、このようなスイッチについて損失、動作速度、信頼性をまとめるとともに、回路状態信号を用いてスイッチングを制御した場合の性能の向上を評価した。