Reduction of ringing iron loss and carrier iron loss in motor drive system excited by GaN inverter

点击翻译按钮获取中文摘要

将来のパワーエレクトロニクス回路の半導体材料として研究開発され実用化し始めているGaN, SiCの素子は，nsecレベルの高応答であるために，そのインバータでモータを駆動させると3-30 MHz程度のリンギング現象が発現しモータ鉄損の増加を招く．そこでリンギング鉄損を低減すべくLCフィルターを設置することを考えると，フィルター効果を総合的に評価する必要がある．本研究ではインバータ損，インダクタ損・フィルター損，負荷の鉄損・銅損を計測し，全体の損失効果・要因分析とインダクタ・高周波磁性材料の特性について研究する．これまでの研究で以下のことが言え，これによりリンギング鉄損低減をめざし，高周波磁性材料の開発指針提示につなげる．まずリンギング現象を計測する高分解能な計測システムの構築：3-30 MHz程度のリンギング現象を計測するために，高分解能な計測システムを構築した．AD変換機には，IWATSU製DS-8038（サンプリングレート：2.5 から 5 GS/s, 2 から 8 ch, 測定周波数上限　350 MHz）を導入した．これによりモータ回転時の揺らぎもあるので，複数の電流，電圧値を同時に計測できるようになった． これにより，GaN-FETインバータ励磁下における高調波リンギング現象の解明を行った．次に，SiCインバータ励磁の鉄損特性と制御応用を行った．