SiC技術によるインバータを試作し3.7kW定格モーター駆動、Si技術に比べ損失54％低減

Design News（US） | Design News(China)

無償配布申し込み・変更

Email Newsletter申し込み


DNニュース

2006年01月25日

SiC技術によるインバータを試作し3.7kW定格モーター駆動、Si技術に比べ損失54％低減

　
　三菱電機は、シリコンカーバイト(SiC)基板を使い耐圧1200Vで電流10A級のMOS FETとSiC-SBD(schottky barrier diode)を開発し、これらを使ったインバータを試作した。試作したインバータで3.7kW定格モーターを駆動したところ、シリコンベースのパワーデバイス(IGBT)を使ったインバータに比べ電力損失を54％低減できた、という。
　同社は2004年12月にSiC-MOS FETを試作している。その時の特性は耐圧1200V、電流1A級でオン抵抗率は12.9mΩcm²だった。新開発のSiC-MOS FETはトランジスタの構造やドーピング濃度などを工夫することで、耐圧が同じで電流10A級を実現した。また、セルサイズの最適化などによって、オン抵抗率は10mΩcm²となり、従来に比べ22％小さくなった。
　今回試作したSiC-MOS FETとSiC-SBDを用いたインバータで、3.7kW/400Vの定格モーターを駆動したところ、インバータの電力損失はシリコンベースのパワーデバイス使用時に比べ、ほぼ半減したことを確認した。その分発熱が少なくなり、冷却用の装置を小型化できると見ている。
　インバータなどに使われるパワー半導体はこれまで、シリコン基板を材料としてきたが、ロスを低減するには限界に近づいている。これに対しSiC基板は、シリコン基板に比べ絶縁破壊電界強度が約10倍大きく、電気抵抗を下げられる。損失が小さくスイッチングロスが低いため、高周波動作にも適しているという。また、SiCの禁制帯幅はシリコンに比べ3倍大きく高温動作が可能、といった特長を持つ。
(馬本隆綱)
　　　　　

試作したSiC-MOS FETインバータ(中央の黒い部分がSiCパワーモジュール)

連絡先：

先端技術総合研究所　業務部、FAX06-6493-3031

参　考：

三菱電機(ニュースリリース)