东京大学高宫真教授的研究团队通过改良用于驱动蓄电池控制等所需的功率半导体元件,成功使电力损耗比以往降低了30%。据称该技术可应用于市售功率半导体产品。研究团队将与半导体制造商合作推进实用化进程。

改良了驱动功率元件的半导体(供图:东京大学)
功率半导体是调节电压与频率的元件,是电动汽车等不可或缺的部件,其工作需依赖另外的驱动半导体。
驱动半导体一般通过机械地切换电流强弱这种简单的动作来操控功率半导体。由于无法进行灵活的控制,所以在切换前后很容易产生电力损耗,从而导致能源浪费。
研究团队此次制作了用于检测功率半导体电压的传感器电路,并开发出了一种根据检测值自动调整电流的技术。该技术使功率半导体在切换时的电力损耗最大降低30%。
然而,功率半导体除了在切换时会产生电力损耗外,元件内部的电阻也会产生电力损耗,因此从总损耗来看,仅降低了6%。
以往,此类检测和控制技术仅适用于一部分功率半导体,但据称此次开发的技术大概能够兼容市场上流通的功率半导体。
由于采用了将多个电路一体化的结构,因此有望制作出小型且低成本的产品。目前,在运行时传感电路驱动电压仍需手动调节。今后,计划改进自动化调整功能并推进实用化进程。
该成果由东京大学与芝浦工业大学共同开发,并在3月16~20日于美国召开的国际会议“APEC”上进行了发表。
原文:《日本经济新闻》、2025/4/1
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
国际会议:IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC) 2025
论文:Fully Integrated Closed-Loop Active Gate Driver IC With Real-Time Control of Gate Current Change Timing by Gate Current Sensing
URL:https://apec2025.eventscribe.net/fsPopup.asp?PresentationID=1523249&mode=presInfo