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许多家庭都有电子计时器，每天同一时间自动开灯或关灯。然而，对大型电气设备的精确控制需要更复杂的电子设备。东京大学工业科学研究所的科学家成功开发了固态电子晶体管开关的可编程门驱动器，并利用实证测试表明，即使在输入电流和温度波动的变化下，他们的设备也表现出降低的开关损耗。

绝缘栅极双极晶体管（IGBT）是半导体电子元件，可用于高功率设备的快速电子开关。由于IGBT可以控制高达数百千瓦的电荷，因此IGBT适用于操作电源、牵引电机或感应加热器。此外，由于其快速打开和关闭的能力，IGBT也可以用于工业应用中的控制系统。然而，这些开关可能会根据输入电流或温度的变化而出现开关损失。创建一个具有自动定时的设备将有助于提高这些系统的可靠性。

现在，东京大学的研究人员团队开发了第一个有源数字栅极驱动器集成电路（IC），具有完全集成的自动定时控制功能，可实现单芯片集成和实时控制。第一作者DiboZhang说，我们的IC包括世界上第一个带有闭环有源栅极驱动器的6位可编程栅极。

该IC的一个重要特点是在单个芯片上包含实时自动控制功能。这是通过感应寄生电感的电压来检测电流的变化率作为时间的函数来完成的，而寄生电感是电子设备中存在的不可避免的影响。研究团队在广泛的温度范围内测试了新设备的性能。定时机制的单芯片集成降低了成本，同时保持精确控制。事实上，它在波动的操作条件下保持稳定，这允许单个可编程设备取代针对不同情况优化的多个不同产品。

高级作者MakotoTakamiya说，能够以低成本提供可编程的实时控制应该会加快这种类型设备的应用。这项工作可能会导致对大电流更灵活、更可靠的控制，未来的设计可能会扩展到包括更复杂的编程功能。

编译：htb

信息来源：东京大学

论文："DigitalGateDriverICwithFullyIntegratedAutomaticTimingControlFunctioninStop-and-GoGateDriveforIGBTs,"waspresentedattheIEEEAppliedPowerElectronicsConferenceandExposition(APEC),March19–23