連載 現場 センサ計測からアクチュエータ駆動まで 仕込み！ 研究室で役に立つ！ OP アンプ応用回路集 第 8 回 パワー MOSFET の寄生容量を 正確に測る回路 松井 邦彦 Kunihiko Matsui 今 回 は， デ ィ ス ク リ ー ト・ タ イ プ の パ ワ ー MOSFET （写真1） の寄生容量を測る回路を紹介します． 表 1 に示すのは，定番のパワー MOSFET （N チャネ ルの IRF640 と P チャネルの IRF9640）のスペックです． AC 特性（C iss ，C oss ，C rss ）の値が小さいほどドライブ 回路がシンプルになり，周波数特性が高域まで伸びま す． この手のメーカ資料には標準値しか記載がありませ んが，ばらつきは小さくなく，実測による選別が必要 になることが多いです．今回は，選別に使える C −V 変換回路を紹介します． MOSFET の 2 種類の容量 ● デバイス単体の容量 図 1 に示すように，パワー MOSFET は，ドレイン， ソース，ゲートの三つの端子を備えており，各端子間 には次の三つの容量成分があります． （1）C DS ：ドレイン−ソース間容量 （2）C GD ：ドレイン−ゲート間容量 （3）C GS ：ゲート−ソース間容量 写 真 1 電 源 回 路 や イ ン バ ー タ に 利 用 が 広 ま っ て い る パ ワ ー MOSFET ● 応用回路から見た容量 多くのパワー MOSFET のデータシートに記載され ているのは，上記の容量ではなく次の三つです． （1）入力容量C iss ＝C GD ＋C GS パワー MOSFET は容量の塊なので，確実に駆動するためには，その大 きさを正確に知る必要がある （2）出力容量 Coss ＝C GS ＋C GD （3）帰還容量C rss ＝C GD 表 1 実際のパワー MOSFET のスペック表には容量が記載されているが標準値しか書いてなく役に立たないことが多い 絶対定格 型名 VDS（max） ［V］ IRF640 200 IRF9640 − 200 DC 特性 （ペアで使用すると きは同じ値にする） ID（max） ［A］ VGS（tr） ［V］ 18@25 ℃ 2∼4 − 11@25 ℃ − 2 ∼− 4 2016 年 7 月号 AC 特性 （ドライブ回路設計の ときに重要） パルス特性 （スイッチングで使用するときに重要） gfs ［S］ Ciss ［pF］ Coss ［pF］ Crss ［pF］ td（on） ［ns］ tr ［ns］ td（off） ［ns］ tf ［ns］ メーカ名 6.7min 1300 430 130 14 51 45 36 ビシェイ 4.1min 1200 370 81 14 43 39 38 ビシェイ 133
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