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  • 電源を含む精密アナログ電子回路の設計・開発、およびその教育、技術指導。センサ・アクチュエータシステムの構築。電子機器の不良解析指導および再発防止指導。解析主導型設計の推進と回路シミュレータの実践的活用指導。技術的側面からのプロジェクト管理指導。

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2008年12月 5日 (金)

パワーFETの駆動

パワーFETの駆動は容量負荷なので,遅いスイッチング時にはほとんど電力を消費しない。

しかし,高速スイッチングにおいては,0.1A前後のピーク電流を駆動側が供給可能でなければならないので,駆動方法に工夫が必要である。

寄生容量はゲート(G),ソース(S),ドレイン(D)の各端子間にある。

OFF→ONの際には,まずG-S間容量を閾値電圧まで充電する。閾値を越えるとD-S間に電流が流れ始めD-G間の容量がミラー容量となって,充電電流の割りにG-S電圧の上昇が少ない時間帯が生じる。この時間帯が,ドレイン電圧が変化している時間帯であり,実質のSW時間となる。負荷が定電流性ならば,この時間帯においてはG-S電圧はほぼ平坦である。

G-S電圧をオーバードライブすることで,パワーFETは低いON抵抗となる。オーバードライブ電圧は閾値電圧より高いので,通常の駆動方法ではOFF→ONの際にパルス幅が延伸する。

また,ロジックレベル駆動用パワーFET以外では,10V前後までG-S間を駆動するので,5V系ロジック回路からレベル変換してパワーFETを駆動する。この際,5V系と駆動回路の電源の立ち上げ順序が問題になることもある。

パワーMOS-FETでは,D-S間に寄生ダイオードが存在し,このダイオードを高速ダイオードとして積極的に利用する回路もある。回路図に記載されていなくとも,このダイオードがないと動作しない回路もある。

パワーMOS-FET,使い方次第でさまざまな顔を見せる。

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