MOSFETスイッチ 日本

MOSFETスイッチの長所と短所

MOSFET スイッチを使用すると、他の代替品に比べて多くの利点があります。これらの利点には、オン状態抵抗が低いこと、スイッチング速度が速いこと、ゲート ドライブ要件が軽減されることなどがあります。また、入力抵抗が高いため、低電力制御トランス回路とのインターフェイスに適しています。

そうは言っても、MOSFET スイッチガンに付随するいくつかの欠点についても言及することは同様に重要です。これらの明らかな欠点は、熱暴走に陥りやすいことです。MOSFET を高電圧および高電流で動作させると、より多くの熱が発生し、抵抗が減少します。これが発生すると、過熱が発生して故障につながります。

MOSFET スイッチには、静電放電 (主に ESD と呼ばれる) に敏感で、MOS デバイス自体のゲート酸化物層が破壊される可能性があるという別の欠点もあります。ただし、これによりパフォーマンスが低下したり、デバイスが破壊される可能性が高くなります。

アプリケーションに適したスイッチの選択

さまざまな種類のスイッチを選択する際には、必要な電圧と電流のレベル、スイッチのオン/オフを切り替える頻度などの要素を考慮する必要があります。一般に、MOSFET スイッチは、高速スイッチング速度と低いオン状態抵抗を必要とする高電力アプリケーションに適しています。

制御性を優先するアプリケーションでは、BJT が選択肢になります。BJT は一般に MOSFET45 よりも電流ゲインが高く、飽和電圧が低いため、低電力アプリケーションで人気があり、状況によっては好まれます。

MOSFET スイッチによる問題とその解決方法

MOSFET スイッチの一般的な課題は、熱暴走です。MOSFET は、高速パルスによってのみ感電します。そうでない場合、数秒または数分間動作した後に焼損する可能性があります。これを防ぐには、MOSFET にヒートシンクを使用します (連続駆動と高速発射速度 (特に最適ではありませんが) を意図している場合は、抵抗器が熱くなるワット数で定格化します)。または、デューティが長引く場合は、電圧/電流を下げます。

さらに、偶発的な静電放電 (ESD) により、MOSFET スイッチのゲート酸化物層が損傷を受ける可能性があります。MOSFET に亀裂が生じてゲート端子に接触すると ESD が発生するリスクがあるため、慎重な取り扱いが必要です。

不十分なゲート ドライブ電圧 (Vs)、誤った配線、短絡。このような問題が観察された場合、トレーラー内で故障したコンポーネントを特定するために電話がかけられることがあるため、配線やその他のコンポーネントで障害追跡が行われます。

初心者向けブレッドボード MOSFET スイッチ回路のステップバイステップ チュートリアル

MOSFET は、始めたばかりの初心者の電子工学愛好家にとっては非常に難しいかもしれませんが、正しい部品と忍耐力があれば、数時間で完了する簡単なプロジェクトです。以下は、独自の基本的な MOSFET スイッチ回路を段階的に構築する方法に関する詳細なガイドです。

必要なもの: MOSFET トランジスタ、ゲート ドライバ IC (2 個)、ショットキー ダイオード、および LF ジェネレータの手順が必要です。

MOSFET を接続する: 駆動電流を制限するために、IGBT/MOSFET のゲートとソースに直列に (両端に接続して) 抵抗器を使用します。ショットキー ダイオードを MOSFET と並列に挿入します。

ゲート ドライバ IC は、突入電流制限抵抗器を間に配置して、電源と制御信号に接続する必要があります。

ステップ 2: LoadAttach 負荷を MOSFET に接続し、接地接続が適切であることを確認します。

回路テスト: ゲート ドライバ IC の駆動制御信号をアクティブにして回路をチェックします。MOSFET は簡単にオン/オフでき、負荷に電流を流すことができます。

結論 MOSFET スイッチは、大量の電力を切り替えるために使用される多機能な装置であり、さまざまな構成があります。これらには、オン状態の抵抗が低い、スイッチング速度が速い、ゲート ドライブの要求が非常に低いなどの利点がありますが、熱暴走や静電放電の影響を受けやすいなどの課題もあります。適切なタイプの MOSFET トランジスタを選択し、適切に設計された回路と組み合わせると、すべてが完璧に機能し、よくある落とし穴を回避できます。