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、図６のようにＳｉＣ−ＳＢＤ３０、３１をＭＯＳＦＥＴ２１、２２と逆並列に接続された場合でも、ＭＯＳＦＥＴ２１、２２がオンからオフに切り替わった瞬間に、ＭＯＳＦＥＴ２１、２２の内蔵ダイオード２６、２７に電流が流れる場合があり、ＭＯＳＦＥＴ２１、２２の積層欠陥が拡張することがある。図７は、インバータ回路のダイオードに流れる電流の時間的変化を示すグラフである。図７において、横軸は時間を示し、縦軸は電流を示す。図７のＩ１は、ＳｉＣ−ＳＢＤ３０、３１に流れる電流を示し、Ｉ２は、内蔵ダイオード２６、２７に流れる電流を示す。 図７では、ＭＯＳＦＥＴ２１、２２が時間Ｔにおいてオンからオフにされた場合の電流の時間的変化を示す。図７に示すように、ＭＯＳＦＥＴ２１、２２がオフになるとＳｉＣ−ＳＢＤ３０、３１に流れる電流Ｉ１は徐々に増加して、一定の値に落ち着く。内蔵ダイオード２６、２７に流れる電流Ｉ２は、ＭＯＳＦＥＴ２１、２２がオフになった直後から、以下で説明するデッドタイムの間に徐々に増加し、この後徐々に減少して、０に落ち着く。 このように、内蔵ダイオード２６、２７に流れる電流Ｉ２は常に０ではなく、ＭＯＳＦＥＴ２１、２２がオンからオフにされた過渡状態の短い期間だけ流れる。以下、この電流を過渡電流と称する。図８は、インバータ回路における炭化珪素ＭＯＳＦＥＴのオンオフを示すグラフである。図８において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示す。また、図８の上図がインバータ回路のＭＯＳＦＥＴ２１のオンオフを示し、下図がインバータ回路のＭＯＳＦＥＴ２２のオンオフを示す。図８に示すように、インバータ回路では、直列に接続されたＭＯＳＦＥＴ（図６ではＭＯＳＦＥＴ２１とＭＯＳＦＥＴ２２）が同時にオンになると短絡してＭＯＳＦＥＴが破壊されるため、ＭＯＳＦＥＴが同時にオフになるデッドタイムが設けられている。図８では、ｔ１〜ｔ２の期間、ｔ３〜ｔ４の期間がデッドタイムとなる。 このデッドタイムに内蔵ダイオード２６、２７に過渡電流が流れ、積層欠陥が成長する。内蔵ダイオード２６、２７に過渡電流が流れる時間は、過渡電流が流れない時間に比べると短い時間であるが、ＭＯＳＦＥＴ２１、２２は高速でスイッチング、例えば、数ＭＨｚでスイッチングするため、長時間使用し続ける内に過渡電流が流れる時間の総和が無視できない量になる。ＭＯＳＦＥＴ２１、２２の炭化珪素基板の結晶の欠陥量によっては、過渡電流によって積層欠陥が拡張するようになり、ＭＯＳＦＥＴ２１、２２の信頼性が低下してしまう。このため、インバータ回路でＭＯＳＦＥＴ２１、２２を使用するためには、出荷前にＭＯＳＦＥＴ２１、２２に過渡電流と同程度の電流を流し、積層欠陥が拡張しないＭＯＳＦＥＴ２１、２２を選択するスクリーニングが必要であった。 この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、デッドタイム中の積層欠陥の拡張を抑制することができる炭化珪素ＭＯＳＦＥＴインバータ回路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

本発明にかかる炭化珪素ＭＯＳＦＥＴインバータ回路によれば、デッドタイム中の積層欠陥の拡張を抑制することができるという効果を奏する。