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根津 禎=日経エレクトロニクス
2013/01/17 05:20
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 1月ももう半ばですが、ここで今年注目している分野について紹介したいと思います。いくつかありますが、今後の記事のネタバレ(?)になりますので、今回はあえて2013年1月7日号に掲載した内容から取り上げたいと思います。それは、SiCとGaNといった次世代パワー半導体の動向です。注目している理由は、2012年に続き、2013年も次世代パワー半導体の適用範囲が広がりそうだからです。

 2012年末に掲載したTech-On!の記事にて紹介しましたので詳細は割愛させていただきますが、2012年は鉄道分野や産業機器分野でのSiCダイオードの採用が活発化しました(Tech-On!関連記事)。それに伴い、SiCのパワー素子の開発も加速。SiCダイオードとSiC MOSFETまで搭載した「フルSiC」のパワー・モジュールが製品化されたのは、2012年の大きなニュースでした。

 一方、GaNパワー素子も、2012年は大きな進展がみられました。耐圧600VのGaNパワー・トランジスタ製品が登場したのです。これまで、製品では耐圧200Vが最大でした。

 というわけで、平たく言ってしまえば、SiCやGaNのパワー素子が数年前よりもグッと身近になりました。これらの素子は、Siを使ったパワー素子よりも、高速にスイッチングできるので、スイッチング損失を大幅に小さくできます。より高い周波数でスイッチングする「高周波動作」も可能です。これにより、インダクタなどの周辺部品を小型化しやすくなります。そして、「高温動作」が可能で、冷却器の体積の小型化に向きます。

 ただし実際には、高速スイッチングや高周波動作、そして高温動作という利点を生かして応用するには、幾つかの課題を乗り越える必要があります。例えば、高速スイッチングではサージやリンギング、電磁雑音の発生を抑制することが求められます。高周波動作では、リアクトルでの損失の増大が問題になってきます。高温動作に関しては、安価な周辺部材を使いながら、200℃超での安定動作が欠かせません。こうした課題を乗り越えるためには、新たな技術の蓄積が必要になってきました。

 そこで、日経エレクトロニクスでは、SiCやGaNを用いた次世代パワーデバイスの応用をテーマにしたセミナーを企画しました。セミナーの講師として、私自身が取材をして印象的だった方や、あるいはセミナーを機に詳細を知りたいと思った事例を語っていただける方をお招きしました。

 鉄道分野や産業機器分野での応用例をはじめ、次世代パワー半導体で可能になる高速スイッチングや高周波動作、そして高温動作について、その実現に向けた課題と解決策について、紹介していただく予定です(セミナー・プログラムはこちら)。

 中でも個人的に期待しているのが、午後に設けたパネルディスカッションとQ&Aのセッションです。全員ではありませんが、講師陣の方々に登壇してもらい、次世代パワー素子の可能性や利用時の留意点などについて議論する予定です。もちろん、参加者の方からの質問も受け付けます。ご興味のある方はぜひ、ご参加ください。何卒、よろしくお願い致します。

<技術者塾>
電源制御と主回路の定式化手法(2日間)
~状態平均化法によるコンバータの伝達関数の導出と制御設計の基礎について事例を基にわかりやすく解説~



これまでの電源設計の教科書にはない新しい見地から基礎理論および実践例について解説するとともに、「系の安定度」の問題点と解決手法についても解説します。今年3月に発刊した「スイッチング電源制御設計の基礎」(日経BP社刊)をベースに最新の内容を解説いたします。詳細はこちら

【日時】:2015年9月28~29日 10:00~17:00 (開場9:30)予定
【会場】:化学会館(東京・御茶ノ水)
【主催】:日経エレクトロニクス

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