パワーデバイス応用大電力パルス電源の適用技術

カテゴリ: 技術報告

論文No: 960

グループ名: 【D】産業応用部門

発行日: 2004/04/30

著者名: パワーデバイス応用大電力パルス電源の適用技術調査専門委員会

要約(日本語): 放電，プラズマ，気体レーザ，荷電粒子ビームは薄膜生成，微細加工，排ガス処理など産業応用に広く使われている。これらを発生するために高機能，高効率，コンパクトという特長から，大電力パルス電源の適用が進んでいる。しかしながら汎用性と実用性のうえから，半導体パワーデバイスをスイッチング素子とした大電力パルス発生技術のさらなる研究開発が要求されている。電圧が数10kV以上，電流が数kA以上で，ナノ秒やマイクロ秒の時定数を持つような高速の大電力パルスでは，パワーエレクトロニクス技術とは異なる半導体パワーデバイスを使った回路技術も必要である。本報告書は，第1章「はじめに」から始まり，第2章では大電力パルスの発生の使われる各種パワーデバイスの技術展開について，高速ターンオン特性とそれに関わるゲート駆動系を中心に述べ，第3章では加速器，レールガンさらにはハイブリッド自動車におけるパルス電力の扱いまでも含む，大電流が必要な応用の観点から技術の現状と課題をまとめた。第4章では近年注目されている大気圧非平衡プラズマにも重要な高電圧パルス応用技術について，高速高電圧化及び高繰り返し動作などの半導体パワーデバイスの本領を発揮させるための技術的課題を述べた。第5章ではスイッチング特性の評価法としてデバイスシミュレーション技術を，また第6章では極限状況で使う際に問題となるデバイスの絶縁破壊，寿命と劣化を扱い，新たな切り口からの問題提起とそれらの検討をまとめている。

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