JP6540062B2 - パワー半導体デバイスのスイッチングエネルギー損失評価装置および評価方法 - Google Patents
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Description
電流プローブが、前記第2のパワー半導体デバイスのスイッチング時の通電電流を測定する電流測定ステップと、電圧プローブが、前記第2のパワー半導体デバイスのスイッチング時の、第1のパワー半導体デバイスの電圧および第2のパワー半導体デバイスの電圧の和を測定する電圧測定ステップと、タイミング補正部が、前記電流プローブによって測定された前記電流の電流波形と前記電圧プローブによって測定された前記電圧の和の電圧波形に基づいて、前記電流波形の時間微分波形と前記電圧波形のピーク値が時間的に一致するようにタイミング補正を行うタイミング補正ステップと、スイッチングエネルギー損失算出部が、前記タイミング補正部によってタイミングが補正された電流と電圧の瞬時値の積の時間積分を行ってスイッチングエネルギー損失を算出するスイッチングエネルギー損失算出ステップとを備え、前記算出されたスイッチングエネルギー損失の評価を行うことを特徴としている。
電流プローブが、前記第2のパワー半導体デバイスのスイッチング時の通電電流を測定する電流測定ステップと、電圧プローブが、前記第2のパワー半導体デバイスのスイッチング時の、第1のパワー半導体デバイスの電圧および第2のパワー半導体デバイスの電圧の和を測定する電圧測定ステップと、タイミング補正部が、前記電流プローブによって測定された前記電流の電流波形と前記電圧プローブによって測定された前記電圧の和の電圧波形に基づいて、前記電流波形の2回微分波形と前記電圧波形の時間微分波形のピーク値が時間的に一致するようにタイミング補正を行うタイミング補正ステップと、スイッチングエネルギー損失算出部が、前記タイミング補正部によってタイミングが補正された電流と電圧の瞬時値の積の時間積分を行ってスイッチングエネルギー損失を算出するスイッチングエネルギー損失算出ステップとを備え、前記算出されたスイッチングエネルギー損失の評価を行うことを特徴としている。
(2)請求項3、7に記載の発明によれば、電流波形、電圧波形の測定完了後にタイミング補正を行って正しいスイッチングエネルギー損失を算出することができる。
2…抵抗
3…コンデンサ
4、5…パワー半導体デバイス
6…インダクタンス負荷
10…パワー半導体モジュール
11…測定部
11V…電圧プローブ
11I…電流プローブ
12…タイミング補正部
13…スイッチングエネルギー損失算出部
14…評価部
20…演算装置
Claims (8)
- 直流電源の正、負極端間に、第1のパワー半導体デバイスおよびインダクタンス負荷の並列体と、パルス信号が制御端に印加される第2のパワー半導体デバイスとを直列に接続して構成された試験回路と、
前記第2のパワー半導体デバイスの通電電流および前記第1のパワー半導体デバイスの電圧と前記第2のパワー半導体デバイスの電圧の和を測定する測定部と、
前記第2のパワー半導体デバイスのスイッチング時の、電流波形と、前記電圧の和の電圧波形とに基づいて、前記電流波形の時間微分波形と前記電圧波形のピーク値が時間的に一致するようにタイミング補正を行うタイミング補正部と、
前記タイミング補正部によってタイミングが補正された電流と電圧の瞬時値の積の時間積分を行ってスイッチングエネルギー損失を算出するスイッチングエネルギー損失算出部とを備え、
前記算出されたスイッチングエネルギー損失の評価を行うことを特徴とするパワー半導体デバイスのスイッチングエネルギー損失評価装置。 - 直流電源の正、負極端間に、第1のパワー半導体デバイスおよびインダクタンス負荷の並列体と、パルス信号が制御端に印加される第2のパワー半導体デバイスとを直列に接続して構成された試験回路と、
前記第2のパワー半導体デバイスの通電電流および前記第1のパワー半導体デバイスの電圧と前記第2のパワー半導体デバイスの電圧の和を測定する測定部と、
前記第2のパワー半導体デバイスのスイッチング時の、電流波形と、前記電圧の和の電圧波形とに基づいて、前記電流波形の2回微分波形と前記電圧波形の時間微分波形のピーク値が時間的に一致するようにタイミング補正を行うタイミング補正部と、
前記タイミング補正部によってタイミングが補正された電流と電圧の瞬時値の積の時間積分を行ってスイッチングエネルギー損失を算出するスイッチングエネルギー損失算出部とを備え、
前記算出されたスイッチングエネルギー損失の評価を行うことを特徴とするパワー半導体デバイスのスイッチングエネルギー損失評価装置。 - 前記測定した電流波形および電圧波形のデータを記憶する記憶部を備え、
前記タイミング補正部は前記記憶部に記憶された電流波形および電圧波形に基づいてタイミング補正を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のパワー半導体デバイスのスイッチングエネルギー損失評価装置。 - 前記測定部によって測定される前記電圧の和の電圧波形は、
第1のパワー半導体デバイスの電圧および第2のパワー半導体デバイスの電圧を各々同一種類の電圧プローブで測定し、それら電圧を足し合わせることにより取得するか、
又は第1および第2のパワー半導体デバイスの直列回路の両端間の電圧を同一種類の電圧プローブで測定することにより取得する
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のパワー半導体デバイスのスイッチングエネルギー損失評価装置。 - 直流電源の正、負極端間に、第1のパワー半導体デバイスおよびインダクタンス負荷の並列体と、パルス信号が制御端に印加される第2のパワー半導体デバイスとを直列に接続して構成された試験回路を備え、前記パワー半導体デバイスのスイッチングエネルギー損失を評価する方法であって、
電流プローブが、前記第2のパワー半導体デバイスのスイッチング時の通電電流を測定する電流測定ステップと、
電圧プローブが、前記第2のパワー半導体デバイスのスイッチング時の、第1のパワー半導体デバイスの電圧および第2のパワー半導体デバイスの電圧の和を測定する電圧測定ステップと、
タイミング補正部が、前記電流プローブによって測定された前記電流の電流波形と前記電圧プローブによって測定された前記電圧の和の電圧波形に基づいて、前記電流波形の時間微分波形と前記電圧波形のピーク値が時間的に一致するようにタイミング補正を行うタイミング補正ステップと、
スイッチングエネルギー損失算出部が、前記タイミング補正部によってタイミングが補正された電流と電圧の瞬時値の積の時間積分を行ってスイッチングエネルギー損失を算出するスイッチングエネルギー損失算出ステップとを備え、
前記算出されたスイッチングエネルギー損失の評価を行うことを特徴とするパワー半導体デバイスのスイッチングエネルギー損失評価方法。 - 直流電源の正、負極端間に、第1のパワー半導体デバイスおよびインダクタンス負荷の並列体と、パルス信号が制御端に印加される第2のパワー半導体デバイスとを直列に接続して構成された試験回路を備え、前記パワー半導体デバイスのスイッチングエネルギー損失を評価する方法であって、
電流プローブが、前記第2のパワー半導体デバイスのスイッチング時の通電電流を測定する電流測定ステップと、
電圧プローブが、前記第2のパワー半導体デバイスのスイッチング時の、第1のパワー半導体デバイスの電圧および第2のパワー半導体デバイスの電圧の和を測定する電圧測定ステップと、
タイミング補正部が、前記電流プローブによって測定された前記電流の電流波形と前記電圧プローブによって測定された前記電圧の和の電圧波形に基づいて、前記電流波形の2回微分波形と前記電圧波形の時間微分波形のピーク値が時間的に一致するようにタイミング補正を行うタイミング補正ステップと、
スイッチングエネルギー損失算出部が、前記タイミング補正部によってタイミングが補正された電流と電圧の瞬時値の積の時間積分を行ってスイッチングエネルギー損失を算出するスイッチングエネルギー損失算出ステップとを備え、
前記算出されたスイッチングエネルギー損失の評価を行うことを特徴とするパワー半導体デバイスのスイッチングエネルギー損失評価方法。 - 記憶部が、前記測定した電流波形および電圧波形のデータを記憶するステップを備え、
前記タイミング補正ステップは、前記記憶部に記憶された電流波形および電圧波形に基づいてタイミング補正を行うことを特徴とする請求項5又は6に記載のパワー半導体デバイスのスイッチングエネルギー損失評価方法。 - 前記電圧測定ステップは、第1のパワー半導体デバイスの電圧および第2のパワー半導体デバイスの電圧を各々同一種類の電圧プローブで測定し、それら電圧を足し合わせることにより実行されるか、
又は第1および第2のパワー半導体デバイスの直列回路の両端間の電圧を同一種類の電圧プローブで測定することにより実行される
ことを特徴とする請求項5ないし7のいずれか1項に記載のパワー半導体デバイスのスイッチングエネルギー損失評価方法。
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