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公開番号2025101512
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2023218413
出願日2023-12-25
発明の名称パルス電流印加装置およびパルス電流印加装置の制御方法
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人扶桑国際特許事務所
主分類H03K 17/04 20060101AFI20250630BHJP(基本電子回路)
要約【課題】パルス電流の印加に要する時間を短縮する。
【解決手段】第1の転流回路3-1～3-nは、第1のスイッチング素子11および誘導性負荷12の複数の接続点と基準電位との間で、誘導性負荷12に対して並列に接続される。また、第1の転流回路3-1～3-nは、電流印加対象14-1～14-nと、電流印加対象14-1～14-nに直列接続される第2のスイッチング素子13-1～13-nと、をそれぞれ含む。第2の転流回路4は、誘導性負荷12に並列に接続されて、第2のスイッチング素子13-1～13-nが導通状態のとき電流が流れず、第1のスイッチング素子11および第2のスイッチング素子13-1～13-nが遮断状態のとき電流が流れる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１のスイッチング素子と、
前記第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、
前記第１のスイッチング素子および前記誘導性負荷の接続点と前記基準電位との間で、前記誘導性負荷に対して並列に接続される、電流印加対象と、前記電流印加対象に直列接続される第２のスイッチング素子とを含む複数の第１の転流回路と、
前記誘導性負荷に並列に接続されて、前記第２のスイッチング素子が導通状態のとき電流が流れず、前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子が遮断状態のとき電流が流れる第２の転流回路と、
前記誘導性負荷と前記基準電位との間に接続された第３のスイッチング素子と、
前記誘導性負荷と前記第３のスイッチング素子との接続点と、前記電源との間に接続され、前記第３のスイッチング素子が遮断状態のときに前記電源に電流を回生させる回生ダイオードと、
を有するパルス電流印加装置。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記第２の転流回路は、前記第２のスイッチング素子が非導通状態になったときに導通する第４のスイッチング素子と前記第４のスイッチング素子が導通状態において順バイアスされるダイオードとを備える、請求項１記載のパルス電流印加装置。
【請求項３】
前記第２の転流回路は、複数の直列接続ダイオードを有し、前記直列接続ダイオードの順方向電圧の合計値を、前記第２のスイッチング素子および前記電流印加対象に所定の電流を流したときの前記第２のスイッチング素子および前記電流印加対象の電圧降下よりも大きくした、請求項１記載のパルス電流印加装置。
【請求項４】
複数の前記第１の転流回路に前記誘導性負荷の電流を転流する順序を１周期または複数の周期ごとに変更する、請求項１記載のパルス電流印加装置。
【請求項５】
前記第１のスイッチング素子を導通状態にして前記第１のスイッチング素子に直列に接続された前記誘導性負荷に前記電源から供給されたエネルギを蓄積し、
一方の前記第１の転流回路に含まれる一方の前記第２のスイッチング素子を導通状態にして一方の前記第２のスイッチング素子に直列に接続された一方の前記電流印加対象に対し前記誘導性負荷に供給する電流を逆バイアス状態に印加し、
前記第１のスイッチング素子を遮断状態にして一方の前記電流印加対象に前記誘導性負荷の電流を転流させ、
前記誘導性負荷の電流を一方の前記電流印加対象に所定の期間転流させた後、一方の前記第２のスイッチング素子を遮断状態にし、
他方の前記第１の転流回路に含まれる他方の前記第２のスイッチング素子を導通状態にして他方の前記第２のスイッチング素子に直列に接続された他方の前記電流印加対象に前記誘導性負荷の電流を転流させ、
前記誘導性負荷の電流を他方の前記電流印加対象に所定の期間転流させた後、他方の前記第２のスイッチング素子を遮断状態にする、
請求項２記載のパルス電流印加装置。
【請求項６】
他方の前記第２のスイッチング素子の遮断時に、前記第４のスイッチング素子を導通状態にして前記第２の転流回路に前記誘導性負荷の電流を転流させ、
前記第３のスイッチング素子を遮断状態にして前記誘導性負荷の電流を、前記回生ダイオードを介して前記電源に回生する、請求項５記載のパルス電流印加装置。
【請求項７】
第１のスイッチング素子と、
前記第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、
前記第１のスイッチング素子および前記誘導性負荷の接続点と前記基準電位との間で、前記誘導性負荷に対して並列に接続される、電流印加対象と、前記電流印加対象に直列接続される第２のスイッチング素子とを含む複数の第１の転流回路と、
前記誘導性負荷に並列に接続されて、前記第２のスイッチング素子が導通状態のとき電流が流れず、前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子が遮断状態のとき電流が流れる第２の転流回路と、
前記誘導性負荷と前記基準電位との間に接続された第３のスイッチング素子と、
前記誘導性負荷と前記第３のスイッチング素子との接続点と、前記電源との間に接続され、前記第３のスイッチング素子が遮断状態のときに前記電源に電流を回生させる回生ダイオードと、を有するパルス電流印加装置に対し、
前記第１のスイッチング素子を導通状態にして前記第１のスイッチング素子に直列に接続された前記誘導性負荷に前記電源から供給されたエネルギを蓄積し、
一方の前記第１の転流回路に含まれる一方の前記第２のスイッチング素子を導通状態にして一方の前記第２のスイッチング素子に直列に接続された一方の前記電流印加対象に対し前記誘導性負荷に供給する電流を逆バイアス状態に印加し、
前記第１のスイッチング素子を遮断状態にして一方の前記電流印加対象に前記誘導性負荷の電流を転流させ、
前記誘導性負荷の電流を一方の前記電流印加対象に所定の期間転流させた後、一方の前記第２のスイッチング素子を遮断状態にし、
他方の前記第１の転流回路に含まれる他方の前記第２のスイッチング素子を導通状態にして他方の前記第２のスイッチング素子に直列に接続された他方の前記電流印加対象に前記誘導性負荷の電流を転流させ、
前記誘導性負荷の電流を他方の前記電流印加対象に所定の期間転流させた後、他方の前記第２のスイッチング素子を遮断状態にする、
パルス電流印加装置の制御方法。
【請求項８】
前記第２の転流回路は、前記第２のスイッチング素子が非導通状態になったときに導通する第４のスイッチング素子と前記第４のスイッチング素子が導通状態において順バイアスされるダイオードとを備え、
他方の前記第２のスイッチング素子の遮断時に、前記第４のスイッチング素子を導通状態にして前記第２の転流回路に前記誘導性負荷の電流を転流させ、
前記第３のスイッチング素子を遮断状態にして前記誘導性負荷の電流を、前記回生ダイオードを介して前記電源に回生する、請求項７記載のパルス電流印加装置の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス電流印加装置およびパルス電流印加装置の制御方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体素子は、短時間のサージ電流の印加などで特性が劣化する場合がある。このため、被測定デバイスの半導体素子にパルス電流を印加して劣化を評価することで信頼性の確認が行われる。
【０００３】
関連技術としては、例えば、スイッチング素子によるスイッチング制御にもとづいて、インダクタに蓄積させたエネルギにもとづくパルス電流を単一の被測定デバイスに印加する技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－２０１１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、複数の被測定デバイスにパルス電流を連続して順に印加して印加に要する時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、パルス電流印加装置が提供される。パルス電流印加装置は、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で、誘導性負荷に対して並列に接続される、電流印加対象と、電流印加対象に直列接続される第２のスイッチング素子とを含む複数の第１の転流回路と、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とき電流が流れず、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が遮断状態のとき電流が流れる第２の転流回路と、誘導性負荷と基準電位との間に接続された第３のスイッチング素子と、誘導性負荷と第３のスイッチング素子との接続点と、電源との間に接続され、第３のスイッチング素子が遮断状態のときに電源に電流を回生させる回生ダイオードと、を有する。
【０００７】
また、上記課題を解決するために、パルス電流印加装置の制御方法が提供される。パルス電流印加装置の制御方法は、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で、誘導性負荷に対して並列に接続される、電流印加対象と、電流印加対象に直列接続される第２のスイッチング素子とを含む複数の第１の転流回路と、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とき電流が流れず、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が遮断状態のとき電流が流れる第２の転流回路と、誘導性負荷と基準電位との間に接続された第３のスイッチング素子と、誘導性負荷と第３のスイッチング素子との接続点と、電源との間に接続され、第３のスイッチング素子が遮断状態のときに電源に電流を回生させる回生ダイオードと、を有するパルス電流印加装置に対し、第１のスイッチング素子を導通状態にして第１のスイッチング素子に直列に接続された誘導性負荷に電源から供給されたエネルギを蓄積し、一方の第１の転流回路に含まれる一方の第２のスイッチング素子を導通状態にして一方の第２のスイッチング素子に直列に接続された一方の電流印加対象に対し誘導性負荷に供給する電流を逆バイアス状態に印加し、第１のスイッチング素子を遮断状態にして一方の電流印加対象に誘導性負荷の電流を転流させ、誘導性負荷の電流を一方の電流印加対象に所定の期間転流させた後、一方の第２のスイッチング素子を遮断状態にし、他方の第１の転流回路に含まれる他方の第２のスイッチング素子を導通状態にして他方の第２のスイッチング素子に直列に接続された他方の電流印加対象に誘導性負荷の電流を転流させ、誘導性負荷の電流を他方の電流印加対象に所定の期間転流させた後、他方の第２のスイッチング素子を遮断状態にする。
【発明の効果】
【０００８】
１側面によれば、複数の被測定デバイスにパルス電流を連続して順に印加して印加に要する時間を短縮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
パルス電流印加装置の一例を説明するための図である。
単一の第１の転流回路を備えるパルス電流印加装置の構成の一例を示す図である。
パルス電流印加装置の動作の一例を示すタイミング図である。
複数の第１の転流回路を備えるパルス電流印加装置の構成の一例を示す図である。
パルス電流印加装置の動作の一例を示すタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において実質的に同一の構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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