Design and implementation of PWM inverter using GaN power devices and its applications

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H04320
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Power engineering/Power conversion/Electric machinery
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: Wada Keiji 首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (00326018)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: GaNパワーデバイス / PWMインバータ

Outline of Final Research Achievements

This research discusses a circuit implementation aiming at the high efficiency of the PWM inverter using the GaN power device. Especially, this research dealt with the implementation of gate drive and inverter circuits. Furthermore, the research proposed a current control method that assumed the small size of the circuit, and clarified its validity and issues. In order to confirm the validity of these considerations, the experimental results are verified the operation of the inverter circuit with 1 MHz switching operation, and further discussed the application technology.

Free Research Field

パワーエレクトロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

家電・産業機器の省エネルギー化や多機能化を実現するためには，高効率な電力変換回路の需要が今後さらに増加する。電力エネルギー利用の有効活用のためには，制御可能周波数帯域がより高くなることが要求されている。本研究では，100 kHzまでの電力を利用することを前提として，GaNパワーデバイスを用いた回路実装技術の研究，およびその実証試験を行った。以上のことより，100 kHz帯域の電力エネルギー利用に向けた可能性を示した。