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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:MOS-FET出力スルーレート)

MOS-FET出力のスルーレート計算方法とは?

2023/10/18 12:23

このQ&Aのポイント
  • MOS-FETのゲートに抵抗を付けてON/OFFすると、外付けゲート抵抗とゲート容量によって、出力(ドレイン)電圧のスルーレートが遅れることがあります。
  • スルーレートの計算方法は、波形を観測してゲート電圧が一定になった時に、ドレインが立ち上がったり立ち下がったりする時間を測定し、それをゲート電圧の変化量で割ることで求めることができます。
  • MOS-FET出力のスルーレートには外付けゲート抵抗とゲート容量の影響があり、計算方法によって遅れ具合が分かります。
※ 以下は、質問の原文です

MOS-FET出力スルーレート

2011/11/08 16:04

いつもお世話になります。

MOS-FETのゲートに抵抗を付けて、ON/OFFした場合、その外付ゲート抵抗とゲート容量によって、出力(ドレイン)電圧のスルーレートが遅れると聞きましたが、その場合のスルーレートの計算方法をご教示頂けます様、お願いします。

(波形観測すると、ゲート電圧が一定になった時に、ドレインが立上り(又は立下り)になっており、ゲートとドレインの関係が分かりません。)

以上、宜しくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー
2011/11/08 18:56
回答No.1

出力スルーレートを決めるのは確かにゲート容量ですが、
ゲート~ソースの容量ではありません。ゲート~ドレインの
容量です。(Crssと呼びます)

ゲート電圧がフラットになっている期間は、ゲートへのドライブが
全部Crssを充放電することに使われます。いわゆるミラー効果です。

したがって、出力スルーレートはこのCrssのスルーレートとほぼ
同じです。ゲートドライブ源の電圧とゲート電圧の差が
ゲート抵抗に加わるので、ゲート抵抗に流れる電流は簡単に
計算できると思います。(たいていの場合直流)

この電流でCrssを充放電したときにCrssの端子間電圧が
どうなるかを計算すると出力スルーレートが求まります。

V = (I * t)/C

ですからI/Cがスルーレート(V/t)となります。

なお、ゲート電圧がフラットになっている期間はゲート~ソース
容量の電圧がほとんど変化していないのですから、この容量へは
電流は流れません。(Cissは充電も放電もされていない=電流0)
入力された電流は全部Crssに流れるわけです。

お礼

2011/11/09 09:19

詳細で、分かり易いご回答を頂き、有難うございます。

Crssへの充電スルーレートが出力スルーレートとなるから、出力の電圧変動は計算に考慮しなくても良いと言うことですね。
→ 使用回路で計算してみます。

質問者

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その他の回答 (2件中 1~2件目)

2011/11/08 21:08
回答No.2

回答(1)さんの回答内容は完璧です。

FETが電流を遮断する際、ドレイン-ソース電圧が上昇することで、Crssを
介してゲートに電流が流れることが原因ですが、半導体素子を高周波でスイ
ッチングさせる設計に親しんでいる方でないと、判りにくい現象のように
想像します。

単純には、ゲート回路の時定数と思えますが、実はドレイン回路の電圧が
直接的な影響を与えることにご留意下さい。

お礼

2011/11/09 09:22

ご回答有難うございます。

回路設計は多少携わっていますが、スイッチング設計は未経験の為、判りにくい現象でした。
→ 今後経験を積んで行きたいと思います。

質問者

お礼をおくりました

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