バイポーラトランジスタとMOSFETの比較

バイポーラトランジスタにはPNPとNPN、MOSFETにはP型とN型が有ります。

図1 バイポーラトランジスタとMOSFETの回路図

これらの違いは以下のとおりです。

１．制御方式の違い
バイポーラトランジスタはベース電流制御、MOSFETは電圧制御です。

２．入力インピーダンスの違い
バイポーラトランジスタのインピーダンスは低いが、MOSFETはハイインピーダンスです。

３．消費電力の違い
バイポーラトランジスタはベース電流のため消費電力は大きいですが、MOSFETのゲート電流は0Aのため低消費電力です。

４．双方向性の違い
バイポーラトランジスタは一方向に、MOSFETは双方向に流れます。

今回はMOSFETについて、よく使われる回路例を紹介していきます。

PchMOSFETを使用したHigh-Sideスイッチ

5Vラインを3.3V系の制御信号でON/OFFするHigh-Sideスイッチ回路を紹介します。

PchMOSFET
PMZ950UPE
-20V、VGS±8V、VGSth-0.7V、ID-500mA

図2 High-Sideスイッチ回路例

PMZ950UPEのデータシートはこちら

PDTC143ZUのデータシートはこちら

PchMOSFETを使用した逆流防止回路

PchMOSFETを2個逆接続したHigh-Side スイッチで、逆流防止機能も含めた回路を紹介します。

Single
PMZ950UPE
-20V、VGS±8V、VGSth-0.7V、ID-500mA

Dual

PMDPB85UPE
-20V、VGS±8V、VGSth-0.7V、ID-3.7A

or

PMDXB950UPE
-20V、VGS±8V、VGSth-0.7V、ID-0.5A

 

図3 逆流防止機能付きHigh-Side スイッチ回路例

MOSFETによるリレー代替駆動回路例

機械式リレーを半導体のMOSFETに置き換える提案回路を紹介します。

Q1：PSMN8R3-40YS　NchMOSFET　40V、70A
D1：PNE20010ER　200V、1A、VF0.93V　サージ吸収用
R1：１KΩ/5V～10KΩ/15V
R2：100KΩ

図4 MOSFETによるリレー代替駆動回路例

PSMN8R3-40YSのデータシートはこちら

PNE20010ERのデータシートはこちら

バッテリー逆接防止回路例

車載バッテリーなど電源入力の逆接防止、サージ保護回路を紹介します。

M1：BUK6Y33-60P　PchMOSFET　-60V、VGS±20V、 ID-38A
Rds(on)33mΩ　LFPAK56
D1,D2　TVS　PTVS30VP1UTP　33.3V～36.8V、12.4A、SOD128
D3　　ZD　PZU12BL　12V　IZ=5mA
R1　5.1KΩ

図5 バッテリー逆接防止回路例

PTVS30VP1UTPのデータシートはこちら

PZU12BLのデータシートはこちら

まとめ

今回はMOSFETとしてNexperia製品を例として掲載しましたが、Nexperia社は様々なMOSFETのラインナップをご用意しています。下記リンクを参照いただけますと幸いです。

次回のアナログ回路豆知識は、「ツェナーダイオードの応用回路」についてお伝えする予定です。

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