Cryogenic Low Voltage/ High Current DC Power Supply using Low Loss Switching Device with Multi-Parallel Connected MOSFETs
花嶋 雄, 鈴木 孝彦, 二ノ宮 晃, 瓜生 芳久, 石郷岡 猛 （成蹊大）
Abstract:我々は、１V以下の低電圧で大電流が通電可能な超電導コイル用充電電源を提案している。この電源は、巻数比が大きく異なる変圧器（200:1）と多数のMOSFETを並列接続したスイッチング回路部分から成る。これまでは、スイッチング部分とその周辺部分からの損失が大きく影響したため良い性能を得ることができなかった。今回、これらの点について全面的に見直しその性能をほぼ予想通りの低抵抗値まで改善することができた。作成したスイッチング回路は、5A定格のMOSFETを100個使用した500A用である。試験は、電流200A（DC）まで行い、MOSFETのオン抵抗値が約0.4ｍΩ、スイッチング回路端子間電圧が約80ｍVであることを確認した。
この電源を用いて臨界電流32AのHTSコイルを励磁したところ、１V以下の電圧でこのコイルをクエンチ電流以上まで通電させることができた。電流をさらに大きく設定して検討したところ、本電源は抵抗性電圧と電源電圧が平衡することで充電電流が抑制させるフェールセーフ機能を有することがわかった。