ゲート整流サイリスタ内蔵
| コンポーネントタイプ | アクティブ |
|---|---|
| 初生産 | ABB 三菱 |
| ピン名 | アノード、ゲート、カソード |
| 電子シンボル | |
ゲート整流サイリスタ（IGCT）は、産業機器における電流のスイッチングに使用される電力用半導体 電子デバイスです。ゲートターンオフサイリスタ（GTO）と関連があります。
三菱電機とABB社が共同で開発しました。[1] GTOサイリスタと同様に、IGCTは完全に制御可能な電力スイッチであり、制御端子（ゲート）によってオンとオフの両方を制御できます。ゲート駆動回路はサイリスタデバイスに統合されています。[2]
デバイスの説明
IGCTは特殊なタイプのサイリスタです。ゲートユニットとゲート整流サイリスタ（GCT）のウェハデバイスを一体化して作られています。ゲートユニットとウェハデバイスの密接な一体化により、カソードからゲートへの伝導電流の高速整流が保証されます。ウェハデバイスはゲートターンオフサイリスタ（GTO）に類似しています。ゲート信号によってオン/オフを制御でき、高い電圧上昇率（dv/dt）に耐えられるため、ほとんどのアプリケーションでスナバ回路は不要です。
IGCT の構造は GTO サイリスタと非常によく似ています。IGCT では、ゲートのターンオフ電流がアノード電流よりも大きくなります。これにより、下部 PN 接合からの少数キャリアの注入が完全になくなり、ターンオフ時間が短くなります。主な違いは、セル サイズが縮小されていることと、ゲート接続がはるかに強力になり、ゲート ドライブ回路とドライブ回路接続のインダクタンスが大幅に低減されていることです。ゲート電流が非常に高く、ゲート電流の dI/dt の上昇が速いため、ゲート ドライブを IGCT に接続するのに通常のワイヤは使用できません。ドライブ回路PCB は、デバイスのパッケージに統合されています。ドライブ回路はデバイスを取り囲み、IGCT のエッジに接続される大きな円形導体が使用されます。大きな接触面積と短い距離により、接続のインダクタンスと抵抗の両方が低減されます。
IGCTはGTOに比べてターンオフ時間がはるかに短いため、非常に短時間であれば数kHzという高い周波数で動作できます。ただし、スイッチング損失が大きいため、一般的な動作周波数は最大500Hzです。
IGCTのベース基板として使用される中性子変換ドープシリコン。[4]
高出力用途のIGCTは宇宙線の影響を受けやすい。宇宙線による誤動作を低減するには、nベース層の厚さを厚くする必要がある。[4]
逆バイアス
IGCTには、逆阻止機能の有無を選択できます。逆阻止機能を使用する場合、長く低ドープのP1領域が必要となるため、順方向電圧降下が増加します。
逆電圧を遮断できるIGCTは、対称型IGCT（S-IGCTまたはSGCTと略される）と呼ばれます。通常、逆阻止電圧定格と順阻止電圧定格は同じです。対称型IGCTの典型的な用途は、電流源インバータです。
逆電圧を遮断できないIGCTは、非対称IGCT（A-IGCTまたはAGCTと略される）と呼ばれます。これらのIGCTの逆破壊耐圧は通常、数十ボルトです。A-IGCTは、逆導通ダイオードが並列に接続されている場合（例えば、電圧源インバータ）、または逆電圧が発生しない場所（例えば、スイッチング電源やDCトラクションチョッパ）で使用されます。
非対称IGCTは、逆導通ダイオードを同一パッケージ内に組み込んだ構造で製造できます。これはRC-IGCT（逆導通IGCT）と呼ばれます。
アプリケーション
主な用途は、可変周波数 インバータ、駆動装置、牽引装置、高速AC断路器です。高出力アプリケーションでは、複数のIGCTを直列または並列に接続できます。
参照
参考文献
- ^ ヒンゴラニ、ナレイン G;ラズロ・ギュギ (2011)。事実を理解する。インド: IEEE プレス。 p. 42.ISBN 978-81-265-3040-3。
- ^ エリック・キャロル、「IGCT：正しい軌道に乗る」、パワーエレクトロニクステクノロジー、2002年8月1日[1]、2023年9月10日に閲覧。
- ^ ab Neophytos, Lophitis (2014). 「新型および従来型ゲート整流サイリスタ：モデリングと解析」
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です - ^ ab Eicher, S.; S. Bernet, P. Steimer, A. Weber (2000). 「10 kV IGCT - 中電圧駆動用新デバイス」. 2000年IEEE産業応用会議記録. 第35回IAS年次会議および世界産業応用電気エネルギー会議 (カタログ番号00CH37129) . 第5巻. pp. 2859– 2865. doi :10.1109/IAS.2000.882571. ISBN 0-7803-6401-5. S2CID 109030444。
{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
外部リンク
- 「IGCTテクノロジー - 飛躍的進歩」、pdf
