JP2013236078A - 高速スイッチング速度を有する電子コンポーネントを備えたデバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、
-少なくとも1つの電子コンポーネント(12)と、
-1つまたは個々のコンポーネント(12)を制御するように設計された制御回路(14)であって、個々のコンポーネント(12)が、対応する個々の接続(18)によって制御回路(14)に接続されている制御回路(14)と
を備え、コンポーネント(12)が10kA/μsより速く、あるいは20kV/μsより速いスイッチング速度を有すること、また、1つまたは個々の接続(18)が10nHより小さいインダクタンスを有することを特徴とする電気スイッチングデバイス(10)に関している。
【選択図】図1
Description
-コンポーネントは、ダイヤモンド、炭化ケイ素および窒化ガリウムからなるグループの中から選択される材料から製造される。
-制御回路は信号増幅器を含み、上記接続が増幅器をコンポーネントに接続する。
-コンポーネントは、1kHzと500kHzの間のスイッチング周波数で動作する。
-コンポーネントは、10kHzと40kHzの間のスイッチング周波数で動作する。
-デバイスは、Nが1より断然大きい整数であるN個のコンポーネントを備え、また、回路は、[ ]が整数部分である[(N+1)/2]個の制御ユニットを含み、複数の制御ユニットの各々は、1つまたは2つの電子コンポーネントに接続されている。
-デバイスは、Nが1より断然大きい整数であるN個のコンポーネントを備え、回路はN個の制御ユニットを含み、個々のコンポーネントは異なるユニットに接続されている。
-デバイスは複数の接続を備えており、個々の接続は、±3%内で同じインダクタンスを有している。
-接続は、5nHより小さいインダクタンスを有している。
-コンポーネントは、15kA/μsまたは30kV/μsより速いスイッチング速度を有している。
-回路は、互いに同期化されたいくつかの制御ユニットからなっている。
-これらのユニットは、これらのユニットの出力の各々を同じ電位に接続することによって同期化される。
[-]が整数部分を表す[(N+1)/2]個のユニット16
を有する制御回路14を提供することが有利である。
(N-1)/2+1個のユニット16
を含む。
12 電子コンポーネント
14 制御回路
16 制御ユニット
18 接続
20 パワーモジュール
22 第1のサブユニット
24 第2のサブユニット
26 トランジスタのドレインとソースの間の電圧の時間に対する展開の変化を示す曲線
28 トランジスタのゲートとソースの間の電圧の変化を示す曲線
30 ドレインとソースの間の電圧の時間に対する変化を表す曲線
32 ゲートとソースの間の電圧の時間に対する変化を示す曲線
34 再ブロッキングの現象を示す部分
36 ドレインとソースの間の電圧に対応する曲線
38 縦座標(Y軸)のスケールが100V/升、横座標のスケールが100ns/升で表される曲線
Claims (14)
- 少なくとも2つの電子コンポーネント(12)と、
前記1つまたは個々のコンポーネント(12)を制御するように設計された制御回路(14)と
を備えた電気スイッチングデバイス(10)であって、
個々のコンポーネント(12)が、対応する個々の接続(18)によって前記制御回路(14)に接続されることを特徴とし、また、
個々のコンポーネント(12)が、10kA/μsより速いか、あるいは20kV/μsより速いスイッチング速度を有すること、および前記1つまたは個々の接続(18)が10nHより小さいインダクタンスを有することを特徴とする
電気スイッチングデバイス(10)。 - 前記コンポーネント(12)が、ダイヤモンド、炭化ケイ素および窒化ガリウムからなるグループの中から選択される材料から製造される、請求項1に記載のデバイス。
- 前記制御回路(14)が信号増幅器を含み、前記接続(18)が前記増幅器を前記コンポーネント(12)に接続する、請求項1または2に記載のデバイス。
- 前記コンポーネント(12)が、1kHzと500kHzの間のスイッチング周波数で動作する、請求項1から3のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記コンポーネント(12)が、10kHzと40kHzの間のスイッチング周波数で動作する、請求項4に記載のデバイス。
- 前記デバイス(10)が、Nが1より断然大きい整数であるN個のコンポーネント(12)を備え、前記回路(14)が、[ ]が整数部分である[(N+1)/2]個の制御ユニット(16)を含み、前記複数の制御ユニット(16)の各々が1つまたは2つの電子コンポーネント(12)に接続される、請求項1から5のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記デバイス(10)が、Nが1より断然大きい整数であるN個のコンポーネント(12)からなり、前記回路(14)がN個の制御ユニット(16)を含み、個々のコンポーネント(12)が異なるユニット(16)に接続される、請求項1から5のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記デバイス(10)が複数の接続(18)を備え、個々の接続(18)が±3%内で同じインダクタンスを有する、請求項1から7のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記接続(18)が5nHより小さいインダクタンスを有する、請求項1から8のいずれか一項に記載のデバイス。
- 個々のコンポーネント(12)が15kA/μsまたは30kV/μsより速いスイッチング速度を有する、請求項1から9のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記1つまたは個々の回路(14)が互いに同期化されたいくつかの制御ユニット(16)からなる、請求項1から10のいずれか一項に記載のデバイス。
- 個々のユニット(16)が出力を有し、前記ユニット(16)が、前記ユニット(16)の前記出力の各々を同じ電位に接続することによって同期化される、請求項11に記載のデバイス。
- 請求項1から12のいずれか一項に記載のデバイス(10)を備える電力変換器。
- 請求項13に記載の電力変換器を含む鉄道車両。
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