パワーデバイスを用いたパルスパワーモジュレータの開発とその応用
Development of Semiconductor Pulsed Power Modulator and Its Applications
キーワード：半導体スイッチ、パルスパワー、プラズマ/key words: power device, pulsed power, plasma/ Takashi SAKUGAWA Prof., Dr.(Eng.)
パルスパワー科学研究所 パルスパワー発生制御分野 / Research on the Generation, Control and Application of Pulsed PowerE-mail : sakugawa@cs.※ Tel : 096-342-3808
URL : http://www.ipps.kumamoto-u.ac.jp/

佐久川 貴志 教授 博士(工学)●最新パワーデバイスを用いた超高速・高繰返しパルスパワーモジュレータ
45 kV
次世代の主力パワーデバイスと期待されるワイドバンドギャップ半導体を用
2.6ns (Rise time)
いたスイッチ(SiC-MOSFET)をパルスパワー発生回路に適用して高繰り返し動作(10kHz以上)と小型・低損失化を両立させたパルスパワーモジュレータの開発を行っています。一方でパルス圧縮回路に用いられる磁気スイッチと高速逆回復特性を持つファストリカバリダイオードを用いたナノ秒レベルの超高速立ち上がりの高電圧発生回路の研究を行っています。その他に高速立ち上がりでパルス幅可変の超小型パルスパワーモジュレータの研究開発を行っています。
●高繰返しパルスパワーの省エネ・バイオ・環境改善応用-108 A
パルスパワーの高繰り返し化はマイクロプロセッサやメモリー製造分野の光リソグラフィー技術による量産化を革新させました。次世代の半導体製造においても高繰り返しパルスパワーが必須です。当研究室ではさらに高速・高繰り返しパルスパワーの特徴を活かして燃料改質によるエンジン燃焼改善、高速可 Figure 1 Output Voltage of High Rep-Rate ns Pulsed Power
変パルスパワーによる細胞刺激応答の研究、オゾン生成や高度水処理技術などを利用した環境改善研究を行っています。
Advanced pulsed power modulator using new generation power devices:A wide band gap semiconductor is expected the next generation of main powerdevices (ex:SiC-MOSFET) to the high performance pulse power modulator suchas high speed switching and low loss. We are going deep into the research anddevelopment of advanced pulsed power modulator using SiC-MOSFET and Fast
Recovery Diode(FRD).
Energy conservation and bio-environmental improvement applications of
the high repetition pulsed power: Semiconductor pulsed power was realize tobe mass-production by the lithography technology field. Our laboratory havestudied and developed engine combustion improvement, cell stimulation
response, ozone generation and advanced water treatment.

Figure 2 Water(Algae) Treatment Apparatus

パワーデバイスを用いたパルスパワーモジュレータの開発とその応用
Development of Semiconductor Pulsed Power Modulator and Its Applications
キーワード：半導体スイッチ、パルスパワー、プラズマ/key words: power device, pulsed power, plasma/ Takashi SAKUGAWA Prof., Dr.(Eng.)
パルスパワー科学研究所 パルスパワー発生制御分野 / Research on the Generation, Control and Application of Pulsed PowerE-mail : sakugawa@cs.※ Tel : 096-342-3808
URL : http://www.ipps.kumamoto-u.ac.jp/

佐久川 貴志 教授 博士(工学)●最新パワーデバイスを用いた超高速・高繰返しパルスパワーモジュレータ
次世代の主力パワーデバイスと期待されるワイドバンドギャップ半導体を用いたスイッチ(SiC-MOSFET)をパルスパワー発生回路に適用して高繰り返し動作(10kHz以上)と小型・低損失化を両立させたパルスパワーモジュレータの開発を行っています。一方でパルス圧縮回路に用いられる磁気スイッチと高速逆回復特性を持つファストリカバリダイオードを用いたナノ秒レベルの超高速立ち上がりの高電圧発生回路の研究を行っています。その他に高速立ち上がりでパルス幅可変の超小型パルスパワーモジュレータの研究開発を行っています。
●高繰返しパルスパワーの省エネ・バイオ・環境改善応用
パルスパワーの高繰り返し化はマイクロプロセッサやメモリー製造分野の光リソグラフィー技術による量産化を革新させました。次世代の半導体製造においても高繰り返しパルスパワーが必須です。当研究室ではさらに高速・高繰り返しパルスパワーの特徴を活かして燃料改質によるエンジン燃焼改善、高速可変パルスパワーによる細胞刺激応答の研究、オゾン生成や高度水処理技術などを利用した環境改善研究を行っています。
Advanced pulsed power modulator using new generation power devices: A wide band gap semiconductor is expected the next generationof main power devices (ex:SiC-MOSFET) to the high performance pulse power modulator such as high speed switching and low loss. We aregoing deep into the research and development of advanced pulsed power modulator using SiC-MOSFET and Fast Recovery Diode(FRD).
Energy conservation and bio-environmental improvement applications of the high repetition pulsed power: Semiconductor pulsed
power was realize to be mass-production by the lithography technology field. Our laboratory have studied and developed engine combustion
improvement, cell stimulation response, ozone generation and advanced water treatment.

45 kV
2.6ns (Rise time)-108 A
Figure 1 Output Voltage of High Rep-Rate ns Pulsed Power

Figure 2 Water(Algae) Treatment Apparatus