特開2018-201187IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

大電流の短パルスを被測定デバイス(以下、DUT:Device Under Testという)に印加するパルス電流印加回路およびその制御方法

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】スイッチング素子の温度特性によるパルス電流値の変動が小さく、短パルスの大電流パルスをDUTに印加する。
【解決手段】パルス電流印加回路は、最初、MOSトランジスタ11をターンオンしてインダクタ12にエネルギを蓄積し、その蓄積の期間中にMOSトランジスタ13をターンオンしておく。その後、MOSトランジスタ11をターンオフしてインダクタ12のエネルギをMOSトランジスタ13に直列に接続されたDUT14に供給してパルス電流の印加を開始し、次に、MOSトランジスタ13をターンオフしてDUT14へのパルス電流の印加を終了する。MOSトランジスタ11は、インダクタ12に電流を供給するだけなので、温度が上昇せず、温度特性によるパルス電流値の変動が小さい。また、MOSトランジスタ11,13のターンオフのタイミング間隔がパルス幅になるので、短パルスを容易に生成できる。
【選択図】図1

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら、MOSトランジスタの温度に依存して変化する電流差を小さくするために、電流制限抵抗の抵抗値を大きくし、電源の電圧を高くすると、電流制限抵抗に印加される電圧が増加し、電流制限抵抗による損失が大きく増加してしまう。この結果、パルス電流印加回路の全体の損失が増加するという問題点があった。 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、スイッチング素子の温度特性によるパルス電流値の変動が小さく、高速スイッチングにより数100ns以下のパルス幅の大電流パルスを出力するパルス電流印加回路およびその制御方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明では、の課題を解決するために、パルス電流印加回路が提供される。このパルス電流印加回路は、第1のスイッチング素子と、第1のスイッチング素子と直列に接続されて電源と基準電位との間に接続される誘導性負荷と、第1のスイッチング素子および誘導性負荷の接続点と基準電位との間にて電流印加対象と直列に接続される第2のスイッチング素子と、誘導性負荷に並列に接続されて第2のスイッチング素子が導通状態の・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
構成のパルス電流印加回路およびその制御方法では、電流印加対象に印加するパルス電流は、第1のスイッチング素子および第2のスイッチング素子を順次遮断状態にすることによってあらかじめ十分にエネルギが蓄積された誘導性負荷から生成されるため、パルス幅の狭い大電流のパルスを出力することができる。 また、電流印加対象に印加する電流は誘導性負荷から供給され、電流の上昇速度di/dtは誘導性負荷に印加される電圧により決まるため、電源電圧Vdcを第1のスイッチング素子のオン電圧より十分高い電圧に設定し、第1のスイッチング素子のオン期間を精密に制御することで第1のスイッチング素子の温度特性の影響を小さくすることができ、温度特性によるパルス電流値の変動が小さいという利点がある。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】第1の実施の形態に係るパルス電流印加回路を例示する回路図である。

【図2】第1の実施の形態に係るパルス電流印加回路の動作を説明するタイミング図である。

【図3】第2の実施の形態に係るパルス電流印加回路を例示する回路図である。

【図4】第2の実施の形態に係るパルス電流印加回路の動作を説明するタイミング図である。

【図5】第3の実施の形態に係るパルス電流印加回路を例示する回路図である。

【図6】第3の実施の形態に係るパルス電流印加回路の動作を説明するタイミング図である。

【図7】第4の実施の形態に係るパルス電流印加回路を例示する回路図である。

【図8】MOSトランジスタによる従来のパルス電流印加回路を例示する回路図である。

【図9】従来のパルス電流印加回路の動作を説明する負荷曲線である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

10 電源   11 MOSトランジスタ(第1のスイッチング素子)   12 インダクタ   13 MOSトランジスタ(第2のスイッチング素子)   14 DUT(電流印加対象)   15,15a,15b,・・・15n ダイオード   16 ツェナーダイオード   17,18 ゲートドライブ回路   19 MOSトランジスタ(第3のスイッチング素子)   20 ダイオード(回生ダイオード)   21 ゲートドライブ回路   22 MOSトランジスタ(第4のスイッチング素子)   23 ダイオード   24 ゲートドライブ回路

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