ゲート回路にJFETを利⽤し、電流の転流と遮断を分離
Advantages
低電圧(400V)直流システムのハイブリッド回路遮断器において、
- 半導体スイッチの導通損失が低い
- アーク放電を抑制
Background and Technology
直流送電は、データセンターや再生可能エネルギーにおいて使用されている。しかし直流送電系統に事故が起きた際の電流遮断器（CB）において、①機械式CBはアークが発生し装置が大型化②半導体式CBは高速な遮断性能は高いが，導通損失が大きい③機械＆半導体のハイブリッドCBは、構成が複雑であり低電圧直流システムに適⽤することが技術的に困難。また半導体スイッチ制御が不要なゲート制御なしのハイブリッドCBがあるが、遮断時にアークの再点弧が発生するため実用的ではないなどの問題があった。
そこで発明者はゲート回路にJFETを利⽤し、従来のゲート制御レスハイブリッドCBが電流の転流と遮断を分離できないという問題を解決し、半導体スイッチの導通期間とターンオフ期間を個別に制御することで、導通損失の低減とアーク放電の抑制することを可能とした。
Data
- 本発明によるハイブリッドCBは半導体スイッチの導通期間とターンオフ期間を別々に制御でき、本発明がJFETのないゲート制御なしHCBよりも半導体スイッチの損失が少なく、アーク放電の防止が優れていることを示している。
- さらに本発明のハイブリッドCBは、 DC 400 V、50 A を遮断できることが検証できていることから、本発明は低電圧直流CBに適しているといえる。
Expectations
- 本技術（400V 50A の遮断）を元にした技術ライセンス
- 800Vなど少し高い電圧での検証を目指した共同研究
Patent
特許出願中
Researcher
萬年 智介(マンネン トモユキ)
筑波大学 数理物質系 助教
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