ハイサイドFETのゲートON電圧について
- ハイサイドFETのゲートON電圧について調べています。電源電圧24VのフルNch mosfetモータードライバでは、nchmosfetのゲートON電圧が10Vですが、ハイサイドをオンにするにはゲートに34Vをかける必要があるという情報があります。
- ハイサイドFETをオンにするためには、ゲートに34Vをかける必要があると言われています。つまり、ゲート耐圧は最低34VのFETを使用する必要があるということです。
- ハイサイドにおいては、ゲート耐圧が電源電圧+ゲートON電圧の値になるという特性があります。つまり、電源電圧24Vの場合、ゲート耐圧は最低34Vとなります。このようなFETは存在するのか、調査しています。
- 締切済み
ハイサイドFETのゲートON電圧について
- みんなの回答 （4）
- 専門家の回答
みんなの回答
- ohkawa3
- ベストアンサー率59% (1329/2236)
＞電源電圧に24Vを使用すると、ハイサイド側のゲートをONにするには34Vが必要になるわけですが、この場合、ゲート-ソース間耐圧が絶対最大定格が最低でも34Vの物を使用する必要がありますか？ ソース－ゲート間にかかる電圧は10Vなので、10Vに対して常識的なマージンを有する耐圧であれば問題ないと判断できます。
- ohkawa3
- ベストアンサー率59% (1329/2236)
＞電源電圧24vのフルNch mosfetモータードライバにおいて、nchmosfetのゲートON電圧が10Vとした時、ハイサイドをオンにするにはゲートに34Vをかける必要があるというのはあっていますか？ → 24V電源のマイナス側を基準電位とすれば、その通りです。 ＞その場合ゲート耐圧は最低34VのFETを使用する必要があるのでしょうか？また、そのようなFETは存在するのでしょうか？ → ゲート耐圧は、ソースーゲート間にかかる電圧に対して考慮するものであり、ご質問の場合はソースーゲート間にかかる電圧は10Vであって、この電圧を基準に常識的なマージンを考えれば十分です。
補足
ご回答ありがとうございます。 説明が足りていませんでした申し訳ございません。 長文になってしまい申し訳ありませんが、捕捉しますと。 現在、IR2302というゲートドライバを使用してフルブリッジモータードライバを作成しようとしています。最終的には電源電圧24Vのものを作成したいと考えています。 まず調査のためハーフブリッジを組み、電源電圧に7.2Vを使用して、ハイサイド、ローサイド両方のゲートへの出力を測定しますと、ローサイド側には7.2Vが、ハイサイド側にはブートストラップ回路があるため約14.4V出力されていました。 そこで、ON電圧が10VのMOSFETを使用したとして、電源電圧に24Vを使用すると、ハイサイド側のゲートをONにするには34Vが必要になるわけですが、この場合、ゲート-ソース間耐圧が絶対最大定格が最低でも34Vの物を使用する必要がありますか？ それともMOSFETのゲート-ソース間耐圧が30Vのものでも問題ないのでしょうか。 すでにご説明されていた場合、私の不勉強による不理解で申し訳ありませんが、よろしくお願いします。
- TIGANS
- ベストアンサー率35% (244/680)
読み間違いしていたようなので訂正です ＞その場合ゲート耐圧は最低34VのFETを使用する必要があるのでしょうか？ VGSSのことであれば、定格の１０Vしか必要無いはずですよね？ ＞ハイサイドにおいては、ゲート耐圧が、電源電圧+ゲート耐圧といった夢のような状態になるのでしょうか？ VGSSのことであれば、ソース電極の電位に依存しますね。
補足
ご回答ありがとうございます。 説明が足りていませんでした申し訳ございません。 長文になってしまい申し訳ありませんが、捕捉しますと。 現在、IR2302というゲートドライバを使用してフルブリッジモータードライバを作成しようとしています。最終的には電源電圧24Vのものを作成したいと考えています。 まず調査のためハーフブリッジを組み、電源電圧に7.2Vを使用して、ハイサイド、ローサイド両方のゲートへの出力を測定しますと、ローサイド側には7.2Vが、ハイサイド側にはブートストラップ回路があるため約14.4V出力されていました。 そこで、ON電圧が10VのMOSFETを使用したとして、電源電圧に24Vを使用すると、ハイサイド側のゲートをONにするには34Vが必要になるわけですが、この場合、ゲート-ソース間耐圧が絶対最大定格が最低でも34Vの物を使用する必要がありますか？ それともMOSFETのゲート-ソース間耐圧が30Vのものでも問題ないのでしょうか。 すでにご説明されていた場合、私の不勉強による不理解で申し訳ありませんが、よろしくお願いします。
- TIGANS
- ベストアンサー率35% (244/680)
＞ハイサイドをオンにするにはゲートに34Vをかける必要があるというのはあっていますか？ あっています。ONにはもっと低い電圧でなるだろうけど定格出すには必要。 ＞その場合ゲート耐圧は最低34VのFETを使用する必要があるのでしょうか？ はい。マージン持って２倍以上のもの使うのが普通です。 ＞そのようなFETは存在するのでしょうか？ なんぼでも存在します。 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-08462/ ＞ハイサイドにおいては、ゲート耐圧が、電源電圧+ゲート耐圧といった夢のような状態になるのでしょうか？ ゲート耐圧 ＞ 電源電圧+ゲート駆動電圧 になります ゲート駆動電圧なんて１０V以下程度が多いから夢でもなんでもないですよ。
関連するQ&A
- ブートストラップの機能について
IR2302というゲートドライバを使用してNchフルブリッジモータドライバを作成しようと考えています。 ハイサイドNchMOSFETをONにするためには、ゲートにモータ側電源電圧＋ゲートON電圧をかける必要があるというのを見ました。そこでブートストラップ回路が必要であるというのは理解しました。 しかし、その後調べていると駆動電源最大500V、ロジック電源5～15Vのゲートドライバといったものを見つけてしまいよくわからなくなってしまいました。 ブートストラップによって出力が約2倍になるのは副作用で、本質はソース側の電位を0Vにするための物なのでしょうか？
- ベストアンサー
- 電子部品・基板部品
- FETの動作
Pch-MOSFETの使い方がいまいちわかりません。 3.3V動作のマイコンで5Vの電圧を負荷にかけたいのですが、 マイコン--->FET(G) 5V----->FET(S) 負荷----->FET(D) と接続し、3.3VのON-OFF(マイコン制御)でFETのON-OFFができたり するものなのでしょうか？ FETのデータシートにゲートしきい値電圧(VGS(th))が2Vとかありますが これはG-S間電圧が2V以上でONするとか2V以下でOFFするとかいう 意味なんでしょうか？ という以前にこんな接続で動くかいっ！！ って見当ハズレなことを言うてるかもしれませんが・・・ 教えて下さい。よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- FETのドライブ回路を教えて
50Ｖと少し高めの電圧駆動の直流モータを正逆転制御したいと考えています。タスキがけ回路、いわゆるブリッジ回路で4個のＦＥＴを使います。ものの本にはフローティングドライブでとありましたが、モータの＋側電源をゲート回路の－側に接続する回路です。組んでみましたがうまくいきませんでした。 モータ回路の－側をゲート回路の－側に接続すると動作しましたが電源側ＦＥＴのゲートにはモータ電圧とゲート電圧の合計した過大な電圧が加わりＦＥＴを壊しそうです。 単純にはゲート回路電源を2種類作れば（グランド同士は絶縁）うまくいくことは分っているのですが、それでは能がないように思えます。 なにかうまい手はありませんか？
- ベストアンサー
- その他（趣味・娯楽・エンターテイメント）
- FET回路についてなんですが。
FETのゲート-ソース間電圧によりドレイン側に接続してあるLEDの輝度を調節したいのですが、FETの周りの抵抗ってどれくらいにしたらいいんでしょうか？ FETはMOSで、Nch、エンハンスモード、G-S間電圧５V、ドレイン電流は５０ｍAぐらいを目指しています。
- ベストアンサー
- 科学
- FETのゲート端子について
Nch-FET「IRLB3036PbF」のゲート端子に100Ωの抵抗器を入れて配線で外部に引き出しても、問題ないでしょうか？静電気対策が必要なのでしょうか？
- ベストアンサー
- 電気設計
- 今回、リレーではなくＦＥＴを使ってみたいのですが・・・
自分の研究の中で、 「約１０００Ｖ（rms）の電圧をオイルコンデンサにためていき、一気に放電させる」 という部分があります。 コンデンサは、充電用の「電源部分（トランス・整流）」と放電用の「負荷部分（コイル）」の２つが接続されています。 それで、いざ放電させるときに、負荷にだけ電流が流れるように（電源部分に電流が流れ込まないように）、放電するときだけ電源部分を切り離してしまおうと考えました。 また、充電するときはもちろん電源部分とコンデンサは接続されていなければなりません。（充電できないので） 初めは普通に高圧用のリレー（水銀リレー）で切り離そうかと思ったのですが、ソースドレイン間の耐圧が１０００ＶのＦＥＴが手元にあり、このソース・ドレインを１０００Ｖラインに直列にいれて、フォトカプラでゲートに電流を流し、ＯＮ・ＯＦＦ操作をすることは出来ないかと考えました。 それで質問なのですが、こういう場合、ＦＥＴのゲートには何をどのように接続すればよろしいでしょうか？ フォトカプラの接点の片方に別電源の電圧をかけて、それをゲートにつなぐ、でもよろしいでしょうか？ それとも、別電源にしなくても、１０００Ｖラインから抵抗などを介して、ゲートに接続する、ということが出来ますでしょうか？？ 簡単に言いますと、 「１０００Ｖラインの入り切りを、ＦＥＴを使って行うためには、どのようにＦＥＴをドライブさせればよろしいでしょうか？」 ということです。 リレーを使えばそれで済むとは思うのですが、自分のスキルアップのためにも、ぜひどなたか教えていただければありがたいです。 また、ＦＥＴで無くとも、何か他のやり方で１０００Ｖラインの入り切りが出来るのであれば、ぜひ教えていただけるとありがたいです。 どうかよろしくお願いしますｍ（＿＿）ｍ
- ベストアンサー
- 物理学
- ゲートドライバICの発熱
P型とN型で構成したFETについて、対角のFETのみをONとしてモータを駆動するテストをしております。 マイコンからの5VのPWM出力を制御の元にしております。 使用しているゲートドライバはTC4427で、対角をONにするために、PWM出力をインバータで反転したものと、反転をしないものを用いています。 PWMを周期24KHzで比4%の時にモータが回転し始めることを確認したのですが、 この際、ゲートドライバが発熱し、放っておくと焼けてしまう問題を抱えております。 ゲートドライバを用いることでゲートのON、OFFを高速にすることで可聴域以上の周期でモータを 駆動させることを目的としています。 FETもゲートドライバも電源は共に12Vであり、ゲートドライバとFETの中間にはダンピング抵抗？として20Ωを挟んでいます。また、ゲートドライバのデータシートに記載があったように、電源にはコンデンサを入れております。 手元にオシロスコープ等がないため詳細が確認できないのですが、このような現象は 考えられますでしょうか？対策は何をすれば良いのでしょうか？ 予想としては、 ゲートドライバの回路図よりFETのゲートをチャージした電流は、OFF時にはゲートドライバを通ってGNDに流れると思いますが、24KHzでゲートをチャージして開放する際に無駄となる電力が大きいということなのかなと素人考えをしております。。。FETの入力容量は1200pF程度です。
- ベストアンサー
- 物理学
- FETの駆動電圧
回路設計初心者なので、詳しい方教えてください。 FETのデータシートで、駆動電圧が、２．５Vのと４Vの物がありますが、良くわかりません。 FETのゲートを動かす電圧と考えてよいのでしょうか？ 社内の昔作った回路図では、３．３VのマイコンでFETを動かしている物があるのですが、 そのFETは２．５Vの駆動電圧の物を使ってました。 今回、５V動作のマイコンでFETを駆動したいのですが、 ５Vの場合は、４V駆動のFETを使えばよいのでしょうか？ また、２．５Vの電圧の物でも、５Vのマイコンで動作させることが出来るのでしょうか？ ポイントを教えていただけると嬉しいです。
- ベストアンサー
- その他（パソコン）
- ゲートにかける電圧の制限方法？(ゲートの保護回路)について
ゲートにかける電圧の制限方法？(ゲートの保護回路)について こんにちは、以下について質問させてください。 まずは、現状を書きますと… 現在DCモータを回すのにFETでHブリッジを組んでいます。 回路図は写真のようにしようかと考えています。電源電圧は24Vです。 今回聞きたいのは、ゲートにかける電圧の制限方法です。制限という表現が合っているのかは解りませんが… 今回使用を考えているFETはVGSが±20Vの物です。今までは12V程度の電圧で制作していたのでゲートには0V-12V程度しか電圧がかからず、最大でもG-S間電位差は12V程度だったので写真(D1 ZDIODEとD2 ZDIODE無しの状態)のような回路図でもいけたのですが、 今回24VにしたことでG-S間電位差が最大24V程度となりFETの定格VGSをオーバーしてしまうため何かしら考慮する必要が出てきました。 というわけで、 インターネット(FET ディスクリート FAQ サポート ルネサスエレクトロニクス FAQ-ID : fet-1401 2SK1288の保護ダイオード) (URL:http://www2.renesas.com/faq/ja/f_fet.html) を参考に写真(D1 ZDIODEとD2 ZDIODE有りの状態)のような回路を考えてみたのですが自分でも????というような感じです。 そもそも、ツェナダイオードをこのように使っても大丈夫でしょうか？ 計算したところゲート電流は±300mA程度なのですが、ツェナダイオードは無事なのでしょうか？ この部分の動作は、 下段はプッシュプルからの出力とGNDとの電位差がツェナダイオードの電圧より大きくなった場合、カソードからアノードに向かって電流が流れ、R11に流れる電流が増えその結果、 抵抗部分での電圧降下が大きくなり、下段FETのゲート電圧はツェナダイオードの電圧と同じになる(ゲートにかかる最大電圧)。 上段はプッシュプルからの出力と電源電圧との電位差がツェナダイオードの電圧より大きくなった場合、カソードからアノードに向かって電流が流れ、R5に流れる電流が増えその結果、抵抗部分での電圧降下が大きくなり、上段FETのゲート電圧はツェナダイオードの電圧と同じになる(ゲートにかかる最小電圧)。 でいいのでしょうか？？？もし、そうだとすると現回路ではツェナダイオードに過電流が流れ(抵抗はFETの立ち上がり周波数を高くするために、かなり小さく(82Ωを予定)してあるので)、死んでしまうのではないか？などとも思うのですが(無事かと聞きつつも…)どうなのでしょうか？？ 仮に大丈夫だったとした場合、ツェナダイオードのスイッチングノイズ除去にコンデンサ(電解とセラコン)を入れようと思うのですが、効果は期待できるのでしょうか？入力容量が増えるだけのような気もするのですが…もし、メリットがあるとしたらそれぞれどの程度が望ましいんでしょうか？一様ツェナダイオードの電圧は12Vを予定していますがこの辺はカットアンドトライでやった方が無難でしょうか？ また、別案として ゲートドライバ用に12V電源を作り、下段は0V-12V、上段は12V-24Vで信号をスイングさせようかとも考えたのですが、どう考えても上段のプッシュプルの前段が大変なことになりそう なのは目に見えてるし… G-S間に抵抗(抵抗6,12)を入れて分圧してゲート電圧を調整しようかとも考えたのですが、ゲート抵抗がそもそも、かなり小さいため追加の抵抗も小さくしなくてはならず、電力の無駄になってしまうため 今回は却下としました。今では抵抗5,10の1000倍程度以上を予定していますが特に根拠は無いです。今回の回路ではそんなに必要もないような気が… 基本的には写真のような回路図で行ってみたいのですが(ゲート保護は別として…)他に何かいい方法はないのでしょうか？また、一般的にどのような手法が用いられているのでしょうか？ よろしくお願いします。他にもお気づきの点があればご指摘いただけると嬉しいです。 先ほど処理や写真を間違えて2回ほど削除してしまいました。見てくださった方がいたらすみませんでした。
- ベストアンサー
- 科学
- パワーMOS FETによる低電圧スイッチング
DC1.2Vの電圧をON/OFFする方法を模索しています。電流として8A流し、抵抗負荷となります。リレーでのON/OFFでは接点の熔着が懸念されるのでパワーMOS FET等の半導体デバイスを使用したいと思っています。ON/OFFさせる電圧がDC1.2Vというところで使用できるデバイスがあるのか、また、その時の具体的な使用方法を知りたいと思います。 (DC1.2Vが不可能であれば、何Vからの動作が可能かもお願いいたします。) ゲート電圧ですが、3.3Vのマイコン出力ポートを使用してPWM出力による駆動を考えております。(元電源の電圧はDC4.8V) FETを駆動するためにトランジスター等でレベル変換も必要でしょうか? その時はどのような回路が最適かを合わせてお願いいたします。 不勉強で申し訳ありませんが、宜しくお願いいたします。
- ベストアンサー
- その他（趣味・娯楽・エンターテイメント）
補足
ご回答ありがとうございます。 確認なのですが、 ゲート-ソース間にかかる電圧が10Vというのは、電源電圧が24vで、オン電圧が10Vなら、 ハイサイドFETのソースの電位が24vのため、ゲートに34Vを入力した場合、34-24=10で、ゲートソース間に10Vしかかからないということであっていますでしょうか。