技術情報

パワー半導体とは

パワー半導体イメージ図

パワー半導体は、電源(電力)の制御・供給を行う半導体で、扱う電圧や電流が大きいことが特徴です。

同じデバイスでも、CPUやメモリといった集積回路は小さな電力で動作する「頭脳」であり、パワー半導体は小さな電力から大きな電力まで幅広く扱う「筋肉」に例えられます。

主なパワー半導体の種類には、スイッチングを行う半導体「パワートランジスタ」と「サイリスタ」、スイッチングを行わないパワー半導体「ダイオード」があります。

パワー半導体は、私たちのまわりの色々な製品に使われています。家電のインバーター製品、太陽光や風力発電の電力を効率利用する装置、ハイブリッド車のモーター制御、LEDなどの照明に使用されています。

パワー半導体の4つの動き

パワー半導体には次の4つの動きがあります。

  1. 直流での電気を交流に変換する
  2. 交流を直流に変換する
  3. 交流の周期を変える
  4. 直流の電圧を変換する

これらの働きにより、電力を制御してマイコンやモーターなどへ電力を供給します。

次世代パワー半導体

パワー半導体はシリコン素材が主流ですが、シリコンよりも電気を通しやすく、電力損失が発生しにくい高電圧に対応する新素材を使った製品開発が進んでいます。

新しい半導体材料として、SiC(炭化ケイ素)とGaN(窒化ガリウム)の2種類が「次世代パワー半導体」として有力視されています。