ポイント
基本
- パワー半導体 (Power electronics) : 電力の制御や変換を行う半導体の総称。パワーデバイスとも呼ばれる。
- 再生可能エネルギーや電気自動車の普及により、電気をロスなく効率的に変換するための高度なパワーエレクトロニクス技術が必要
- パワーエレクトロニクスを支える半導体がパワー半導体（デバイス）
- 人間の体に例えると、
- CPUやメモリは「頭脳」、
- パワー半導体は「筋肉」。
- ちなみに、目や耳、口などがセンサーやスピーカー、マイクに当たる。
パワー半導体の4つの働き
- 直流での電気を交流に変換する「インバーター」 (DC to AC）
- 交流を直流に変換する「コンバーター」（AC to DC. Rectifier） : コンバーターが直流に変換した電流を再度、交流に変換し直す。
- 交流の周期を変える「周波数変換」 (AC to AC) : 特定の周波数でのみ動く機器に用いられる。
- 直流の電圧を変換する「レギュレーター」 (DC to DC Converter) : コンバーターの電圧を安定させるために用いられる。
* 上記の働きをもとに、パワー半導体はモーター駆動やバッテリー充電、CPUやLSIなどの半導体駆動などに利用される。
パワートランジスタの種類
- バイポーラトランジスタ
- パワーMOSFET
- IGBT
新しい半導体材料（現在はシリコン）
- SiC（炭化ケイ素、シリコンカーバイト）: IGBT用途
- GaN（窒化ガリウム、ガリウムナイトライド）: パワーMOSFET用途
関連用語
- パワー半導体デバイス
- IPM (Intelligent Power Module) : インテリジェント・パワー・モジュール
- IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) : 絶縁ゲートバイポーラトランジスタ。LGBTではない！^^;
代表的な企業
海外
- インフォニオンテクノロジーズ
- オンセミコンダクター
- STマイクロエレクトロニクス
日本
- 三菱電機
- ローム
- 東芝
- ルネサス エレクトロニクス
- 富士電機
参考リンク
- パワーエレクトロニクス協会 - パワーエレクトロニクスとは（初心者向け）
- Infineon - こうして使おうパワーデバイス(第1回～19回)
- 第1回「MOSFETの原理と使い方」
- 第2回「MOSFETの賢い選び方」
- 第3回「IGBTの原理と使い方」
- 第4回「IGBTの賢い選び方」....
- いまさら聞けないパワー半導体の基礎知識
