第２世代両面ゲートIGBT（BC-IGBT）における双方向伝導と動的なリバースリカバリ損失低減の実証

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: EDD24070,SPC24208

グループ名: 【C】電子・情報・システム部門 電子デバイス/【D】産業応用部門 半導体電力変換合同研究会

発行日: 2024/11/11

タイトル(英語): Demonstration of Bi-directional Operation and Active Reverse Recovery Loss Reduction in 2nd Generation Back-gate-Controlled IGBTs (BC-IGBTs)

著者名: 更屋 拓哉(東京大学),福井 宗利(東京大学),伊藤 一夫(東京大学),高倉 俊彦(東京大学),鈴木 慎一(東京大学),平本 俊郎(東京大学),小林 勇介(東芝),坂野 竜則(東芝),井口 智明(東芝),高尾 和人(東芝),下條 亮平(東芝デバイス&ストレージ),末代 知子(東芝デバイス&ストレージ)

著者名(英語): Takuya Saraya(The University of Tokyo),Munetoshi Fukui(The University of Tokyo),Kazuo Itou(The University of Tokyo),Toshihiko Takakura(The University of Tokyo),Shinichi Suzuki(The University of Tokyo),Toshiro Hiramoto(The University of Tokyo),Yusuke Kobayashi(Toshiba),Tatsunori Sakano(Toshiba),Tomoaki Inokuchi(Toshiba),Kazuto Takao(Toshiba),Ryohei Gejo(Toshiba Electronic Devices & Storage Corp.),Tomoko Matsudai(Toshiba Electronic Devices & Storage Corp.)

キーワード: ＩＧＢＴ|ダブルゲート|両面ゲート|両導通|リバースリカバリ|還流ダイオードレス|IGBT|Double Gate|Back Gate|Bi-directional|Reverse recovery|freewheel diode less

要約(日本語): 両面ゲートIGBTにおいて双方向伝導と動的なErr低減を実現した。従来のRC-IGBTと比較し、動的なErr損失低減に加え、スナップバック耐性や面積効率の面で優位である。Err損失の低減は、裏面ゲートがオン状態である逆導通動作期間の最後に表面ゲートを短時間動作させ、過剰なキャリアを引き抜くことで実現する。BC-IGBTにおいても還流ダイオードを使用しないインバータ動作が実現可能であり、従来のRC-IGBTの制約によらない理想的な両導通IGBT動作を実証した。

要約(英語): Bi-directional operation and active reduction of reverse recovery loss (Err) in reverse conduction mode of Back-gate-Controlled IGBT (BC-IGBT) was demonstrated. Compared to conventional RC-IGBT, bi-directional BC-IGBT has advantages in terms of active Eoff, Err reduction, snapback free, and area efficiency. Reverse recovery current can be dynamically suppressed by applying a front-side gate pulse just before the end of reverse conducting period. These results demonstrate that the BC-IGBT can achieve a freewheel diode (FWD)-less inverter and realize truly ideal bi-directional IGBTs.

本誌: 2024年11月14日-2024年11月15日電子デバイス/半導体電力変換合同研究会-2

本誌掲載ページ: 79-84 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,628 Kバイト