| 研究課題/領域番号 |
18H01432
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
五箇 繁善 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (80305416)
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| 研究分担者 |
和田 圭二 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (00326018)
垣尾 省司 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (70242617)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
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| キーワード | 次世代ゲート駆動回路 / SAWデバイス / 次世代電力変換回路 / マルチレベルインバータ / 次世代インバータ / ゲート駆動回路 / SAWフィルタ / 多重通信 / ワイドギャップ半導体 / 次世代パワーデバイス |
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| 研究成果の概要 |
次世代電力変換回路の多重化・高信頼化を実現するため，弾性表面波(SAW)を用いたゲート駆動回路の高性能化を最適なSAWフィルタ構造を探求することで実現した．従来のSAWフィルタには要求されない高い絶縁破壊電圧と，十分な伝送電力量を両立するため，新たな視点からSAW構造を設計・作製・評価した．SiO2/Al/LiNbO3構造により3500V以上の電気的絶縁特性が得られ，さらにSiO2/Pt/Al/LiNbO3構造の一方向性電極を適用することにより，1chあたり700mW以上の電力伝送と3dB以下の挿入損失を実現した．また，12ch信号伝送試験および電力伝送時のパラメータ最適化についても検討した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
弾性表面波（SAW）を用いたゲート駆動回路の実用化・普及化に向けた高性能化への研究を通し，電力変換回路に特化したSAWフィルタの電気的・物理的特性を明らかにすることが出来た．特に電気的絶縁性能はSAWデバイスの上部に誘電体層を積むことで飛躍的に向上できることを明らかにし，今後の電力変換分野で必要とされる基礎的な特性・指標を得る事ができた．本研究での成果は，次世代スイッチングデバイスの有効利用領域の拡大や，マルチレベルインバータの普及に伴う省エネルギー化に貢献できると考えられる．
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