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MOSFETパワートランジスタとは?

もすふぇっとぱわーとらんじすた

MOSFETパワートランジスタとは、大電力のスイッチングや増幅に特化した金属酸化膜半導体電界効果トランジスタのことです。

MOSFETパワートランジスタ(Power MOSFET)は、金属酸化半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)の中でも、大電流・高電圧を扱えるように設計されたパワー半導体デバイスです。電力変換・モータ駆動・スイッチング電源など、産業用途から民生機器まで広く使用されています。

構造と動作
一般的な小信号MOSFETと異なり、パワーMOSFETはオン抵抗(RDS(on))を下げ大電流を流せるよう、垂直構造(VDMOS: Vertical Double-Diffused MOSFET)が多く採用されます。ゲート・ソース間に電圧を印加するだけでスイッチングが可能なため、バイポーラパワートランジスタに比べて駆動回路が簡単です。

パワーMOSFETの主な特長

  • 高速スイッチングが可能(数十〜数百kHz)
  • 電圧制御デバイスのため駆動損失が小さい
  • オン抵抗の温度係数が正(並列接続時の電流集中を防ぎやすい)
  • IGBTに比べて低電圧領域での導通損失が少ない

用途と選定ポイント
DC-DCコンバータ・インバータ・ドライバ回路・オーディオアンプなどで活用されます。高耐圧領域ではオン抵抗が増大しやすいため、数百ボルト以上の用途ではIGBTと使い分けられます。

使い方・例文

スイッチング電源(ACアダプタや電源ユニット)の中でAC-DC変換の主要スイッチ素子としてMOSFETパワートランジスタが使われており、高速オン・オフによって効率よく電圧変換を行う場面で登場します。

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