テクトロニクスAFG31000シリーズ任意波形／ファンクション・ジェネレータを使用したダブル・パルス・テスト

はじめに

パワー・エレクトロニクスで使用される半導体材料は、シリコン（ケイ素）からSiC（炭化ケイ素）、GaN（窒化ガリウム）などのワイド・バンドギャップ半導体に移行しつつあります。SiCやGaNは、自動車や産業分野のアプリケーションにおいて、優れた性能を示しています。GaNやSiCを使用することで、設計はより小型に、高速に、効率的になります。高電圧のパワー・エレクトロニクス設計では、規制、経済的な観点からより高い効率が求められています。小型、軽量設計によるパワー密度の利点は、スペースが限られている場合や電気自動車などのモバイル用途で明らかですが、コンパクト・パワー・エレクトロニクスはシステム・コストの削減という観点からも、より広い分野において魅力的です。また、行政による財政刺激策、より厳格なエネルギー効率規制の導入により、効率はより重要になっています。EU（European Union）のEco-design Directive（エコデザイン指令）、米国エネルギー省の2016効率規格、中国のCQC（China'sQuality Certification）など、国際的な機関が発行するガイドラインは、電気製品／機器のエネルギー効率要件を管理しています。パワー・エレクトロニクスにおけるエネルギー効率向上のニーズは、図1に示すように発電からその消費まで拡がっています。電力の変換は、発電、送電、消費のさまざまな段階で行われますが、どの過程でも100%の変換効率はないため、各段階でいくらかのパワー損失が発生します。主に熱としてのエネルギー損失であるため、すべての過程でこの損失を抑えることで全体の効率はさらに向上します。[1]