ダブルパルス評価回路

それぞれの条件におけるリカバリ特性を測定するために，図 3.2のダブルパルス 評価回路を用いる。ダブルパルス評価回路はスイッチQ1，Q2を直列に接続し，そ のうちハイサイド側に並列に負荷インダクタLoutを接続した構成になっている。電 源は直流電圧源 Vinとし，入力インピーダンスを考慮して入力キャパシタ Cinを直 流電圧源と並列に接続する。また，リカバリ特性評価対象デバイス（ D.U.T.：Device Under Test ）はQ1となる。この回路の動作を図 3.3と図 3.4に示す。ここで，vcは ゲート・ソース間に印加される制御電圧，id1はスイッチQ1のボディダイオード電

SiC SBDの並列接続

図 3.2 ダブルパルス評価回路

流，iQ2はQ2に流れる電流を示す。電流の向きは，ダイオードはアノードからカソ ードの向き，MOSFET はドレインからソースの向きを正とする。Q2 のゲートに 2 回矩形波を入力することで2度だけスイッチングさせる。これにより，スイッチに 電流が流れていた直後のターンオン及びターンオフ動作を観測することができる ため，インバータなどの連続動作する回路のスイッチング動作を模擬することが可 能である。ダブルパルス評価回路は大きく4 つのモードで表すことが可能である。

< Mode 1 >

ローサイドスイッチのゲート信号がオン状態となり，スイッチが導通する。電流が 負荷インダクタとローサイドスイッチを流れ，線形的に増加する。電流の傾斜は負 荷インダクタンス値によって決定される。

< Mode 2 >

ローサイドスイッチのゲート信号がオフ状態となり，ローサイドスイッチに流れて いた電流が徐々に減少する。同時にハイサイドスイッチのボディダイオードへ転流 を始め，ボディダイオードの電圧が順方向電圧を超えたらMode 3へ移行する。

SiC SBDの並列接続

< Mode 3 >

ローサイドスイッチのゲート信号はオフ状態であり，負荷インダクタに蓄積された エネルギーがハイサイドスイッチのボディダイオードを通り還流する。この時ボデ ィダイオードの内部抵抗によりインダクタの蓄積エネルギは熱となり消費される。

そのため，ボディダイオードを流れる電流は僅かながら減少する。

< Mode 4 >

ローサイドスイッチのゲート信号がオン状態になり，スイッチに流れる電流が増加 する。同時にハイサイドスイッチのボディダイオードに蓄積されていた少数キャリ アによってリカバリ電流が流れる。その後，Mode 1へ移行する。

図 3.3 ダブルパルス動作モード図

SiC SBDの並列接続

図 3.4 モード遷移図