FPGAベースWBGパワー変換制御プラットフォーム

GaNおよびSiCパワーデバイスを用いた高周波パワーコンバータを対象に、複数チャネルPWM、プログラマブルなスイッチングタイミング、およびデッドタイム制御を実現するFPGAベースの実験プラットフォームを開発しています。

Basys 3（Xilinx Artix-7）を制御デバイスとして使用し、4つの同期ゲート信号を生成します。AXI4-Liteレジスタ構成とUARTベースのホストインターフェースにより、FPGAロジックを再コンパイルせずに実験パラメータを変更できます。

既存のGaN-SiCパワーハードウェアを実験環境として、約100–500 kHzでの降圧コンバータ動作、ゲート信号、スイッチノード電圧、インダクタ電流、および効率特性の評価を行っています。

現在はSPWMの実装とインバータ制御への拡張を進めています。閉ループ制御と、ハードウェアおよび実験条件が許容する場合の1 MHz付近での動作は、今後の開発目標です。