パワーエレクトロニクス回路
同期整流の降圧チョッパで、上下のMOSFETがどちらもオフになっているデッドタイムの間、インダクタの電流が流れる経路として、正しいものはどれか。
- Aインダクタの電流は、デッドタイムの間だけ完全に止まる
- B下側のMOSFETのボディダイオード(または並列のショットキーバリアダイオード)を流れる
- C上側のMOSFETのゲート絶縁膜を通り抜けて、ゲート駆動回路の電源から入力の電源へ戻るように流れる
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正解：B. 下側のMOSFETのボディダイオード(または並列のショットキーバリアダイオード)を流れる
インダクタの電流は急に止まれないので、上下のMOSFETがどちらもオフの間は、下側のMOSFETのボディダイオードが導通して電流を流し続けます。ボディダイオードは順方向電圧が大きく、逆回復の時間も長いので、デッドタイムが長すぎると損失が増えます。逆に短すぎると、上下が同時にオンして入力が短絡する貫通電流が流れます。そのため、デッドタイムは素子の速さに合わせて必要最小限にし、順方向電圧の低いショットキーバリアダイオードを並列に入れることもあります。
- A. インダクタの電流を急に止めようとすると、高い電圧が生じます。電流は別の経路で流れ続けます。
- B. 正しい。デッドタイムの間は、ボディダイオードが電流を引き受けます。
- C. ゲートは絶縁されていて、主な電流の経路にはなりません。