低損失・高周波動作が可能なMOSFET用共振形ゲートドライブ回路

摘要

This paper deals with a new resonant gate-drive circuit for power MOSFETs. The proposed gate-drive circuit is characterized by a resonant inductor connected in series to the gate terminal of the MOSFET. It is possible to charge or discharge the input capacitance of the MOSFET by using the resonance between the inductor and the input capacitance. Experimental results are shown to verify the viability of the resonant gate-drive circuit. As a result, the proposed resonant gate-drive circuit reduces its power consumption to one tenth, compared with a conventional one. It was experimentally clarified that the proposed circuit makes it possible to improve efficiency of a high-frequency inverter using MOSFETs.%本論文では，低損失かつ高周波動作が可能なMOSFET用共振形ゲートドライブ回路を提案した。提案した共振形ドライブ回路は，MOSFETの入力容量と共振インダクタの直列共振によりMOSFETのターンオン・オフが可能であり，理論的な電力消費は生じない。一般的なゲートドライブ回路に比べて，電力消費を1/10に低減可能であることを実験により確認した。共振ドライブ回路の電力消費を解析した結果，主MOSFETのゲート端子の寄生抵抗による電力消費が支配的であること明らかにした。また，共振周波数などの回路定数の変化があっても，電力消費の増加が少ないことを理論と実験から示した。