新幹線「N700S」の省エネに貢献するSiCパワー半導体を展示、富士電機：主変換装置の重量を70％削減（1/2 ページ）

富士電機は、「第1回 パワーデバイス＆モジュール EXPO」（2024年1月24〜26日／東京ビッグサイト）に出展し、新幹線の省エネ化目的で使用されているSiC（炭化ケイ素）パワー半導体やxEV（電動車）用IGBTモジュールの分解／組み立てサンプルを展示した。

[半田翔希，EE Times Japan]

　富士電機は、「第38回ネプコンジャパン」（2024年1月24〜26日／東京ビッグサイト）の構成展として初めて開催された「第1回 パワーデバイス＆モジュールEXPO」に出展し、新幹線「N700S」の主変換装置に用いられているSiC（炭化ケイ素）パワーデバイスなどを展示した。

SiCウエハーのサンプル［クリックで拡大］

　出展の狙いについて、富士電機 半導体事業本部 営業統括部 応用技術部長の大月正人氏は「富士電機のSiCパワー半導体は、大半が車載用途で使われていて、在庫は数年先まで抑えられている状況だ。そのため、SiCパワー半導体を積極的にアピールしてこなかった。しかし、一部で『富士電機はSiCパワー半導体（の開発）が遅れている』との声も聞こえてくるようになったため、今回は出展を決めた」と説明した。

新幹線の主変換装置をSiCパワー半導体で大幅に小型化

　富士電機は、同社のSiCパワー半導体の活用事例として新幹線N700Sに搭載されている主変換装置を紹介した。

　主変換装置は、パンタグラフから取り込んだ電気を変換し、新幹線を動かすモーターを最適に制御する装置だ。主変換装置には、パワー半導体で発生する熱を冷やすための冷却器が備わっている。以前は送風機による強制風冷を行っていたが、電力損失の低いSiCパワー半導体を採用し熱の発生を抑えたことで、走行時に受ける風による自然冷却（走行風冷）が可能になった。

　パワー半導体の電力密度の向上と冷却器の進化により、N700Sの主変換装置は、主変換装置が初めて導入された「300系」と比較して、出力を40％以上向上させつつ、重量は約70％削減することに成功した。

新幹線の省エネ化目的で使用されているSiCパワー半導体［クリックで拡大］