車載用SiC&GaNインバータ技術動向の検証と予測に基づく次世代型電力変換器材料の課題とビジネスチャンス

2020年にトヨタ自動車から展開予定となっているSiCインバータは、スイッチング周波数が50kHzから80kHzと、非常に高く設定される可能性が高い。こういった技術動向に対し、キャパシタやインダクタといった受動素子の材料レベルでの開発が充分に進んでいないのが現状である。SiCが50kHz以上で駆動した場合の伝導性ノイズと放射性ノイズを従来の10kHz駆動時と相対比較し、EMC対策の気をつけるべき周波数帯域、ノイズ対策手法の提案とそれに要求される材料技術について言及する。

1. 自動車メーカーの動きとハイブリッドカーの立ち位置・市場動向
   1. 欧州の規格と48Vシステムの躍進
   2. ストロングハイブリッドカーとマイルドハイブリッドカーの違い
   3. ハイブリッドカーに対する各自動車メーカーの動き
   4. マイルドハイブリッドカーにおける補機用インバータの開発の難しさ
   5. ストロングハイブリッドカーにおけるパワー半導体に対する要求性能
2. ハイブリッドカー用電力変換器の分解説明
   1. プリウス、カムリ、レクサスのPCU比較
   2. プリウスPCUの分解説明
   3. PCU用パワー半導体の冷却システム進化過程
   4. PCU用キャパシタの周波数特性
   5. PCU用キャパシタの温度&ESR特性
3. ハイブリッドカーにおけるSiC適用のメリット とSiC適用で変化する技術・材料への要求特性
   1. 従来のIGBTとSiC適用時の冷却システムの違い
   2. 従来のIGBTとSiC適用時の燃費性能の違い
   3. 10kHz駆動時と50kHz駆動時の平滑キャパシタの違い
   4. 50kHz駆動条件における昇圧チョッパのインダクタンスコア材料の可能性
   5. 300kHz以上の周波数におけるトランスコア材料の可能性
   6. 車載用電力変換器にGaNが適用される可能性
4. SiCパワー半導体駆動時のノイズ発生の実情に見る課題
   1. 10kHz条件における伝導性・放射性ノイズ測定結果
   2. 50kHz条件における伝導性・放射性ノイズ測定結果
   3. 10kHz時、50kHz時におけるスイッチング波形確認
5. SiCインバータに求められるノイズ対策とそれを支える素子・材料
   1. ゲート抵抗変更による伝導性・放射性ノイズ抑制効果
   2. フィルムキャパシタスナバによる伝導性・放射性ノイズ抑制効果
   3. 積層セラミックキャパシタによる伝導性・放射性ノイズ抑制効果
   4. セラリンクキャパシタによる伝導性・放射性ノイズ抑制効果
6. SiCパワー半導体モジュール技術の課題に見る技術進展の方向性
   1. SiCインバータ駆動時における問題点
   2. SiCパワー半導体の並列接続駆動時における問題点
   3. SiCパワー半導体モジュールのパッケージング時における誤オン対策
   4. SiCパワー半導体モジュールに要求される技術ハードル
• 質疑応答・名刺交換